FR2664055A1 - Repere de detection et procede et appareil pour sa detection. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un repère de détection et un appareil pour sa détection. Elle se rapporte à un appareil qui comprend un organe photoémetteur (42) qui projette de la lumière (a) sur un repère (9) comprenant une couche luminescente (8) placée sur une sous-couche (7) ayant un pouvoir réflecteur élevé. Un organe photorécepteur (44) relié par un guide optique (46) détermine la lumière de persistance obtenue après arrêt de l'organe photoémetteur (42). Application à la lecture des codes à barres sur des cartes.

Description

La présente invention concerne un repère de détec-

tion ainsi qu'un procédé et un appareil pour sa détection.

Elle concerne ainsi un repère de détection qui convient à une carte à paiement préalable, telle qu'une carte de transport ou une carte téléphonique, ainsi qu'un procédé et

un appareil de détection d'un tel repère.

En général, un repère de détection est imprimé à l'encre noire sur un substrat tel qu'une carte à paiement préalable Une information est lue à l'aide de ce repère de détection, par irradiation du repère d'encre noire et par

détection de la variation de lumière réfléchie par utilisa-

tion d'une variation de pouvoir réflecteur entre la partie

imprimée et la partie non imprimée.

Dans un autre procédé, un repère de détection est

formé à partir d'une matière luminescente, et une informa-

tion provenant du repère est lue par détection sélective de l'émission du repère passant par un filtre optique, avec utilisation de la différence de longueur d'onde entre la lumière émise et la lumière d'excitation qui est réfléchie par la matière luminescente (voir la demande publiée d

brevet japonais Kokai N O 9600/1978).

Dans un autre procédé, un repère est imprimé sur un papier d'impression tel qu'un catalogue, par exemple sous

forme d'un code à barres, comprenant une couche lumines-

cente qui contient une matière luminescente qui émet de la lumière dans la plage des longueurs d'onde infrarouges, si bien que des informations, telles que les propriétés et les prix des matières imprimées, sont facilement détectées sans perturbation de ces matières imprimées (voir les demandes

publiées de brevet japonais N O 22326/1979 et 18231/1986).

Cependant, au cours du procédé comprenant la lecture d'informations à partir du repère par utilisation de lumière réfléchie, la contamination ou les détériorations d'une surface enregistrée portant le repère réduisent notablement l'intensité de la lumière réfléchie si bien que

l'information peut être lue de manière erronée.

Bien que le procédé comprenant la lecture d'informa-

tions du repère par utilisation de l'émission de la matière luminescente résiste à la contamination de la surface enregistrée, il est difficile de détecter l'émission avec une séparation totale de la lumière d'excitation, car les longueurs d'onde -centrales de la lumière émise et de la lumière d'excitation sont très proches l'une de l'autre si bien que la lumière réfléchie recouvre la lumière détectée

et la précision de détection a tendance à être réduite.

En outre, dans le cas du code à barres comprenant la couche luminescente formée sur une feuille de papier imprimé, on sait que des erreurs de lecture se présentent

avec une probabilité élevée.

L'invention a pour objet la réalisation d'un repere de détection qui permet la réduction des erreurs de lecture. Elle concerne un repère de détection qui donne une excellente précision de détection lorsque le repère est formé sur une sous-couche ayant un profil non uniforme du

pouvoir réflecteur.

Elle concerne aussi un procédé de détection d'un

repère avec une bonne précision.

Elle concerne aussi un appareil de détection d'un repère, comprenant un code à barres, avec une bonne

précision.

Dans un premier aspect, l'invention concerne un repère de détection comprenant un motif formé d'une mince couche luminescente qui émet de la lumière à une longueur d'onde différente de celle de la lumière d'excitation projetée sur une face de la couche luminescente, et une sous-couche formée du côté d'une face arrière de la couche

luminescente et qui réfléchit de la lumière d'excitation.

Dans un second aspect, l'invention concerne un procédé de détection d'un repère, comprenant les étapes suivantes l'irradiation d'un repère formé d'un matériau ayant une propriété de persistance lumineuse, par de la lumière d'excitation, et la détection sélective de la persistance de la

lumière provenant de la matière du repère qui est irradiée.

Dans un troisième aspect, l'invention concerne un appareil de détection d'un repère qui comporte: un dispositif d'irradiation d'un repère comprenant une couche luminescente par de la lumière d'excitation, avec déplacement relatif de ce dispositif et du repère, et un dispositif destiné à recevoir sélectivement la lumière émise par une partie du repère qui est irradiée par la lumière d'excitation, le dispositif de détection étant placé près du dispositif d'irradiation qui projette la lumière d'excitation, les axes optiques du dispositif d'irradiation qui projette la lumière d'excitation et du dispositif de détection de la persistance lumineuse étant placés dans un plan perpendiculaire à une direction de déplacement du

repère, les axes étant inclinés l'un par rapport à l'autre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un appareil de détection d'un repère selon l'invention;

la figure 2 est un graphique représentant la rela-

tion entre la tension de sortie du détecteur et l'épaisseur d'une couche luminescente, avec utilisation du pouvoir réflecteur d'une sous-couche comme paramètre;

la figure 3 est un graphique représentant la varia-

tion du pouvoir réflecteur à la surface d'une carte en fonction de la variation de la longueur d'onde d'une source lumineuse;

la figure 4 est un graphique représentant la rela-

tion entre la tension de sortie d'un détecteur et le coefficient d'absorption d'une couche luminescente; la figure 5 représente un système de lecture et d'écriture de cartes qui met en oeuvre la présente invention; la figure 6 représente la construction mécanique d'une partie de lecture de repère; la figure 7 représente la construction électrique d'une partie de-lecture de repère; la figure 8 est une vue éclatée en perspective de la région principale d'une partie de lecture de repère; la figure 9 est une vue en plan de la partie de lecture de repère; la figure 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la figure 9; les figures 11 (a) à 11 (c) sont des formes d'onde illustrant des opérations de détection de la persistance lumineuse dans le cas du fonctionnement d'une source

lumineuse avec des temps égaux de fonctionnement et d'ab-

sence de fonctionnement; les figure 12 (a) à 12 (d) sont respectivement une vue en plan de repères et trois diagrammes des temps illustrant des opérations de lecture de repère; les figures 13 (a) à 13 (e) sont des diagrammes des temps illustrant un autre exemple d'opération de lecture de repère; les figures 14 (a) à 14 (c) sont des schémas en coupe illustrant un autre exemple d'opération de lecture de repère; et les figures 15 (a), 15 (b), 16 (a) et 16 (b) sont des vues schématiques illustrant d'autres exemples de mise en

oeuvre de l'invention.

Les inventeurs ont étudié les causes des inconvé-

nients des techniques précitées et ont déterminé que l'intensité d'émission de la couche luminescente dépendait beaucoup, de manière imprévue, du pouvoir réflecteur d'une

sous-couche sur laquelle était formée la couche lumines-

cente, et que, lorsque le pouvoir réflecteur de la sous-

couche est ajusté à une valeur supérieure à un certain seuil, l'intensité d'émission de la couche luminescente augmentait et une différence suffisante était obtenue entre les tensions détectées données par la couche luminescente et la sous-couche, l'erreur de lecture du repère pouvant

être réduite.

Comme l'indique la figure 1 par exemple, sur un substrat 4 formé d'un film blanc de polyester contenant un pigment blanc, une sous-couche 7, décrite en détail dans la suite, est revêtue, et un repère 9, tel qu'un code à barres est formé sur la sous-couche 7 par une couche luminescente qui émet de la lumière b à une longueur d'onde différant de nm de celle de la lumière d'excitation qui est projetée et dont la longueur d'onde est de 800 nm La lumière b est alors détectée par un appareil détecteur ayant un filtre optique 45 qui cache la lumière a d'excitation, et la tension de sortie de l'appareil détecteur est lue par un

dispositif de commande.

Pour une évaluation, on a utilisé quatre types de sous-couches 7 ayant des pouvoirs réflecteurs différents à

la longueur d'onde centrale de 800 nm de la lumière d'exci-

tation, c'est-à-dire le substrat 4 lui-même (une sous-

couche A) (pouvoir réflecteur d'environ 78 % à la longueur d'onde de la lumière d'excitation), une sous-couche blanche

B contenant une poudre d'oxyde de titane (pouvoir réflec-

teur d'environ 39 %), une sous-couche C qui est argentée et contient de la poudre d'aluminium (pouvoir réflecteur d'environ 34 %), et une souscouche noire D contenant une poudre magnétique (pouvoir réflecteur d'environ 5 %) Une couche luminescente de Li(Nd O O Yb 01)P 4012 a été formée sur chacune des sous-couches, avec une épaisseur variant entre O et 200 pm, et la tension de sortie de l'appareil de détection de lumière a été mesurée Les résultats sont

indiqués dans le tableau 2.

Lorsque la lumière de persistance b' du repère 9 est utilisée pour la lecture, seule l'intensité de persistance

de la lumière b émise par la couche 8 est détectée Cepen-

dant, lorsque la lumière b créée par la lumière a d'excita-

tion est lue directement, le rapport de la tension de sortie provenant d'une partie constituée de la sous-couche 7 à celle d'une partie ayant la couche luminescente 8 est important Des expériences ont montré que ce rapport était d'au moins 1,6 environ La limite inférieure, pour chaque sous-couche A, B, C et D, est indiquée par une courbe A',

B', C' et D' respectivement.

L'intersection de chaque courbe et de la droite

minimale correspondante se trouve à 0,4 pm pour la sous-

couche A, 2 pm pour la sous-couche B, 3 pm pour la sous-

couche C et 5 pm pour la sous-couche D Pour chaque type de sous-couche, lorsque l'épaisseur minimale de la couche

luminescente 8 a au moins cette valeur, une tension mini-

male nécessaire de sortie est obtenue lorsque la sous-

couche 7 a un pouvoir réflecteur uniforme.

Dans le cas o le pouvoir réflecteur de la sous-

couche 7 varie d'une partie à une autre, par exemple sur une matière imprimée, lorsque la couche luminescente 8 est formée avec une épaisseur de 10 pm et une partie ayant le

plus grand pouvoir réflecteur et constituée par la sous-

couche A, la tension de sortie doit se trouver dans la plage v indiquée sur la figure 2 au-dessus de la courbe A' pour que la lumière réfléchie par la sous-couche 7 soit détectée séparément de la lumière émise par la couche luminescente 8 La sous-couche B remplit cette condition,

alors que la sous-couche C ne la remplit pas La sous-

couche doit avoir un pouvoir réflecteur d'au moins 39 % environ. Pour les quatre types précités de sous-couches, dans la partie de sous-couche 7 seulement et la partie ayant la couche luminescente 8, la variation du pouvoir réflecteur a été mesurée par variation de la longueur d'onde de la

source lumineuse entre 400 et 900 nm La figure 3 repré-

sente le résultat de la combinaison de la sous-couche A et

de la couche luminescente ayant une épaisseur de 35 pm.

Si le pouvoir réflecteur de valeur réduite due à la présence de la couche luminescente 8, pour la longueur d'onde de la lumière d'excitation de 800 nm, est considéré comme un "coefficient d'absorption" de la couche 8, la relation entre le coefficient d'absorption des sous-couches A à D et la tension de sortie du dispositif détecteur est

indiquée sur la figure 4.

On comprend, d'après les expériences qui précèdent, que la tension de sortie du dispositif détecteur est pratiquement proportionnelle au coefficient d'absorption" de la couche luminescente 8, et que le coefficient d'absorption de la couche 8 dépend beaucoup du pouvoir réflecteur de la sous-couche 7 et de l'épaisseur de la

couche luminescente 8.

L'invention a été réalisée sur la base des décou-

vertes suivantes.

Dans le cas de la structure fondamentale représentée sur la figure 1, le repère 9 de détection selon l'invention

comprend la mince couche luminescente 8 formée sur la sous-

couche 7, et la lumière émise b ou lumière de persistance b', qui est créée en fonction de la lumière projetée d'excitation a et qui a une longueur d'onde différente de la longueur d'onde centrale de la lumière d'excitation a,

est sélectivement lue Le repère 9 de détection est carac-

térisé en ce que le pouvoir réflecteur de la sous-couche 7, avec une longueur d'onde centrale de lumière d'excitation a, est définie à une valeur supérieure à la valeur minimale

déterminée.

Lorsque la couche luminescente 8 est formée sur la sous-couche qui a un profil uniforme de pouvoir réflecteur, l'épaisseur de la couche luminescente est choisie entre 0,5 et 200 pm, le pouvoir réflecteur de la couche 7 est ajusté afin que le rapport de la tension de sortie obtenue par transfert photoélectrique de la lumière sélectivement détectée b à la lumière réfléchie c par la sous-couche 7 soit au moins égal à 1,6, dans le cas de mesures effectuées

pratiquement dans les mêmes conditions.

Lorsque la couche luminescente 8 est formée sur la

sous-couche 7 ayant un profil irrégulier de pouvoir réflec-

teur, l'épaisseur de la couche luminescente est sélectionnée entre 0,5 et 200 pm, et le pouvoir réflecteur de la sous- couche 7 est ajusté afin que le rapport de la valeur minimale de la tension de sortie qui est obtenue par

transfert photoélectrique de la lumière détectée sélecti-

vement b à la lumière réfléchie c, provenant d'une partie de la souscouche 7 ayant le pouvoir réflecteur maximal, soit au moins égal à 1,6, lors de mesures dans les mêmes

conditions pratiquement.

Le procédé de détection du repère selon l'invention comprend une étape d'irradiation du repère 9, comprenant le matériau ayant la propriété de persistance lumineuse, par la lumière d'excitation a, et la détection indépendante de

la lumière de persistance b' émise par le repère irradié 9.

Selon l'invention, il est possible d'interrompre par intermittence la lumière d'excitation a qui est projetée sur le repère 9, et de détecter la lumière de persistance b', pendant l'arrêt de la lumière d'excitation a De préférence, le temps d'arrêt T 2 est plus court que le temps

de présence T 1.

L'étape d'irradiation par la lumière d'excitation a et l'étape de détection de la lumière de persistance b' peuvent être mises en oeuvre par séparation l'une de

l'autre, et le repère 9 peut être déplacé du côté d'irra-

diation au côté de détection.

Le dispositif de détection de repère selon l'inven-

tion comprend un dispositif destiné à projeter de la lumière d'excitation a sur le repère 9 qui comporte la couche luminescente, avec déplacement relatif par rapport au repère, et un dispositif de détection de lumière qui est

placé près du dispositif d'irradiation et qui lit sélecti-

vement la lumière b ou la lumière de persistance b' émise par un point de focalisation f de la lumière d'excitation a. L'axe optique L du dispositif d'irradiation et l'axe optique L 2 du dispositif de détection sont présents dans un plan commun, parallèlement au plan x-y qui est perpendiculaire à la direction de déplacement du repère 9, c'est- à-dire l'axe z, et ces axes optiques sont inclinés

l'un par rapport à l'autre.

Dans un mode de réalisation préféré, le repère 9 est sous forme de minces bandes disposées parallèlement à la direction x qui est perpendiculaire à la direction z de déplacement du -repère, et la couche luminescente 8 du repère 9 peut émettre la lumière b dans la région du lointain infrarouge, avec une longueur d'onde centrale différente de celle de la lumière d'excitation a, lorsque la lumière d'excitation a de la région infrarouge est

projetée sur la couche luminescente 8 En outre, le dispo-

sitif d'irradiation comprend un guide optique 43 ayant une longueur particulière, partant d'une surface d'émission d'un élément photoémissif 42, et le dispositif de détection a un guide optique 46 qui est connecté à une surface

photoréceptrice d'un élément photoémissif 44 par l'inter-

médiaire d'un filtre optique 45.

Dans la construction précédente, comme la lumière inférieure du pouvoir de réflection de la sous-couche 7 est déterminée, l'intensité de la lumière émise b ou de la

lumière de persistance b' provenant de la couche lumines-

cente 8 lorsque la lumière d'irradiation a est projetée sur

la couche 8 peut rester suffisamment grande.

Comme le profil du pouvoir réflecteur de la sous-

couche 7 est uniforme et comme le rapport de l'intensité de la lumière émise par la couche 8 à celle de la sous-couche

7 est au moins égale à 1,6 environ après transfert photo-

électrique, la limite entre la sous-couche 7 et la couche

luminescente 8 est nettement détectée.

Lorsque la couche 8 de matière luminescente est formée sur la sous- couche 7 qui a un profil irrégulier du pouvoir réflecteur et lorsque le rapport de l'intensité de la lumière émise par la couche 8 qui est formée sur une partie de la sous-couche 7 ayant un pouvoir réflecteur relativement faible à l'intensité de la lumière réfléchie

par une partie de la sous-couche 7 ayant le pouvoir réflec-

teur le plus élevé est au moins égal à 1,6 environ après transfert photoélectrique, il est possible d'empêcher une erreur de lecture de la variation de sortie de l'intensité de la lumière émise par la couche luminescente 8 due à

l'irrégularité du profil de pouvoir réflecteur de la sous-

couche, sous forme de la variation de la limite entre la

couche luminescente 8 et la sous-couche 7.

Lorsque l'irradiation par la lumière d'excitation a est interrompue ou écartée du repère 9 après excitation de celui-ci qui a une propriété de persistance lumineuse, seule la persistance b' est émise par le repère 9, sans composante réfléchie c quand la lumière d'excitation a disparaît La détection de la lumière persistante b' rend possible la lecture du seul signal correspondant à la position du repère 9 indépendamment de la proximité des longueurs d'onde centrales de la lumière d'excitation a et

de la lumière persistante b'.

Lorsque le dispositif de détection transmet un signal de commande au dispositif d'irradiation par un

dispositif de commande, le dispositif d'irradiation pro-

jette la lumière d'excitation a sur le repère 9 Comme les axes optiques L 1 et L 2 de la lumière a et de la lumière b ou de la lumière de persistance b' se trouvent dans un plan qui est parallèle à la direction dans laquelle est placé le repère 9 et sont inclinés par rapport à la surface du repère 9 et comme la lumière d'excitation et la lumière émise b ou de persistance b' ont des points de focalisation au même emplacement f, une expansion de la lumière dans la direction de la largeur de la couche luminescente 8 sur le repère 9 est limitée au diamètre de la lumière d'excitation juste après irradiation par la lumière du dispositif d'irradiation, si bien que la définition dans la direction

de déplacement du repère 9 reste élevée.

On décrit maintenant l'invention en référence à une carte 1 sur laquelle des données sont enregistrées, et à un lecteur-enregistreur 2 de carte de la figure 5, traitant les données enregistrées sur la carte 1 Cet exemple ne

limite pas le cadre de l'invention.

il Carte Comme l'indiquent les figures 7 et 8, la carte 1 comporte un substrat 4 ayant une longueur d'environ 5,5 cm, une largeur d'environ 8, 5 cm et une épaisseur d'environ 188 pm, la carte étant formée d'un film blanc de polyester contenant un pigment blanc A la surface supérieure du substrat 4, un certain dessin 5 est imprimé pratiquement de la même manière que dans le cas d'une carte classique, alors que, à la face inférieure de la carte 4, une peinture magnétique est revêtue afin qu'elle forme une couche magnétique qui permet l'enregistrement d'informations

principale qui peuvent être rechargées.

Selon l'invention, en plus des structures précitées, la carte a une souscouche 7 ayant un pouvoir réflecteur ajusté, sur la couche magnétique 6, et, sur la sous-couche 7, le repère 9 de la couche luminescente 8 est imprimé afin qu'il soit possible de fixer des informations élémentaires

pour des raisons de sécurité.

La sous-couche 7 a été formée par dispersion de 50 parties en poids de poudre d'aluminium et 50 parties en poids d'une résine polyester ("Vilon 280 " fabriquée par Toyobo) dans 200 parties en poids de méthyléthylcétone dans un broyeur à boulets pendant 48 h afin qu'une peinture de sous-couche soit préparée, par revêtement de la peinture

sur la couche magnétique 6 et par séchage afin que la sous-

couche 7 soit formée avec une épaisseur uniforme d'environ 4 pm. Le repère formé sur la sous-couche 7 comprend la couche luminescente 8 qui émet la lumière infrarouge b à une longueur d'onde centrale différente de celle de la lumière d'excitation a lorsque cette lumière a de la région infrarouge est projetée Dans ce mode de réalisation, un repère 9 sous forme d'un code à barres constitué de bandes qui sont perpendiculaires à la direction longitudinale de la carte 1 est formé pour l'enregistrement d'informations élémentaires pour des raisons de sécurité, par exemple un

code de fournisseur de carte ou un numéro secret d'iden-

tification. La couche luminescente 8 formée par mélange d'une poudre d'une matière luminescente avec une résine qui polymérise sous l'action des rayons ultraviolets ou par dispersion d'une poudre luminescente dans un solvant avec une résine formant un liant de manière qu'une peinture luminescente soit formée, par revêtement de la peinture sur la souscouche puis par séchage de la peinture La poudre luminescente comprend, comme centres d'émission, un élément métallique des terres rares lpar exemple le néodyme (Nd), l'ytterbium (Yb), l'europium (Eu), le thulium (Tm), le praséodyme (Pr), le dysprosium (Dy), etc l ou leurs mélanges avec, comme liant, un oxyde (par exemple des sels de molybdate, des sels de tungstate, etc) Des exemples de résines de liant sont les copolymères de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, les résines de polyuréthanne, les résines polyesters, les résines alkydes, et analogues Des

exemples de solvants sont la méthyléthylcétone, le tétra-

hydrofuranne, l'acétate d'éthyle "Cellosolve", et analogues. Par exemple, une peinture luminescente contenant une matière luminescente telle que Li(N% 9 O Yb 01 P 4012 est placée par sérigraphie sur la sous-couche Lorsque la lumière d'excitation ayant une longueur d'onde de 800 nm dans la région du proche infrarouge est projetée, la couche luminescente émet la lumière infrarouge b à une valeur de crête proche de la longueur d'onde de 1 000 nm, et, après arrêt de l'irradiation, la couche luminescente crée la lumière de persistance b' qui a un temps d'amortissement de

à 10 % de 400 à 600 Ps.

Un rapport pondéral de poudre luminescente à la résine du liant est de préférence compris entre 1/2 et 2/1

fin que la lumière b soit émise avec une intensité suffi-

sante lorsque la lumière d'excitation a est projetée.

L'épaisseur de la couche luminescente 8 est comprise entre 0,5 et 200 pm Pour que le signal de sortie soit stable, l'épaisseur est de préférence au moins égale à 1 pm L'épaisseur ne dépasse pas 100 pm afin qu'une bonne

durabilité soit obtenue.

Comme l'indique la figure 5, le lecteur-enregistreur 2 de carte comporte un corps principal 10, un ordinateur personnel 11 qui permet la saisie des données nécessaires et les transmet au corps principal 10, et une imprimante 12

qui indique un état d'écriture de la carte 1.

Ainsi, dans l'ordinateur personnel 11, des informa-

tions telles que le nombre de cartes à émettre, les codes

d'office émetteur, les types monétaires, le moment d'émis-

sion et analogues sont conservées à l'aide d'un clavier.

L'ordinateur personnel 11 et le corps principal 10 de l'appareil sont connectés par une ligne série 13 du type RS-232 C Lorsque les données mémorisées sont transférées

au corps principal 10 de l'appareil lecteur et enregis-

treur, le corps principal écrit automatiquement les infor-

mations principales sur la carte 1 en fonction des informa-

tions reçues.

Le corps principal 10 de l'appareil comporte un microordinateur destiné à la commande et qui travaille en fonction des informations reçues, et il comporte un organe 14 d'alimentation en cartes qui éjecte des cartes empilées 1, une à une, un lecteur 15 de repère qui lit les informations auxiliaires de la carte transmise 1 et qui détermine si la carte est bonne ou non, une unité 16 de rejet des cartes refusées qui évacue les cartes qui sont jugées comme mauvaises, un processeur 17 de données de carte qui écrit et lit les informations principales de la carte 1, un caisson récepteur 18 destiné à recevoir les cartes 1 sur lesquelles les informations principales ont été écrites, et une section de commande 19 qui transmet des

signaux de commande aux parties précitées.

Comme l'indique la figure 6, l'appareil 14 d'alimen-

tation en cartes a un contrepoids 21 qui pivote vers le haut et vers le bas et qui applique une force de pesanteur prédéterminée verticalement aux cartes empilées 1, à une partie supérieure d'un châssis 20 de guidage dans lequel sont empilées horizontalement les cartes 1, les surfaces ayant les repères 9 étant tournées vers le bas En outre, l'appareil 14 d'alimentation en cartes a des rouleaux 23 et 24 d'éjection de cartes dont les parties supérieures dépassent légèrement au-dessus du niveau d'une plaque inférieure 22 du châssis 20 de guidage et une fente 26 dont la largeur est réglée avec précision et par laquelle une seule carte 1 peut passer à la fois, eu même niveau que la plaque inférieure 22, du côté de la paroi avant 25 du châssis 20 de guidage En outre, le rouleau 23 d'éjection de cartes, du côté de la fente, est piloté par un moteur 27 qui est commandé en fonction d'un signal de manoeuvre provenant de la section de commande 19, si bien que la carte 17 qui se trouve en bas est au contact du rouleau 23 et est déplacée par coulissement vers la fente 26 et est transportée vers le détecteur 15 avec son repère 9 tourné

vers le bas.

L'invention se caractérise par la structure du détecteur 15 de repère Comme représenté schématiquement sur les figures 6 et 7, le détecteur 15 de repère comporte

un dispositif 30 de déplacement qui transporte horizonta-

lement la carte 1 avec le repère 9 tourné vers le bas, une tête détectrice 33 placée sous le plan de transport de la carte et qui contient une source lumineuse incorporée 31 qui irradie par intermittence le repère 9 formé sur la carte 1 par la lumière d'irradiation a, et un détecteur 32 destinéà détecter la lumière de persistance b' émise par

le repère 9 lorsque la source lumineuse 31 cesse de fonc-

tionner, et un circuit 34 de détection qui traite les

signaux provenant du détecteur 32.

Comme représenté sur les figures 6, 7 et 8, le dispositif 30 de déplacement de la carte 1 a deux rails de guidage 35 qui supportent les bords respectifs de la carte 1 et qui sont fixés parallèlement l'un à l'autre le long du passage de déplacement, avec un jeu d'un rouleau menant 37, 38 et d'un rouleau presseur 39, 40 à l'entrée et à la sortie du détecteur 15 de repère En outre, à l'entrée du détecteur 15 de repère, un interrupteur 41 est disposé et, lorsqu'il détecte la transmission de la carte 1 depuis la partie 14 d'alimentation, il commande le moteur 36 afin qu'il tourne normalement, si bien que la carte 1 est

transportée horizontalement à une vitesse constante com-

prise entre 200 et 400 mm/s, et le repère 9 du type d'un code à barres, formé par la couche luminescente 8 à la face inférieure de la carte 1, passe au-dessus de la source

lumineuse 31 et du détecteur 32, successivement.

Comme représenté sur les figures 9 et 10, la source lumineuse 31 comporte un élément photoémissif 42, par exemple une diode photoémissive, qui émet de la lumière du proche infrarouge à une longueur d'onde centrale d'environ 800 nm, et un guide optique 43 formé d'une fibre de verre ayant un diamètre de 3,0 mm et une longueur de 7,0 mm, fixé à une partie photoémissive de l'élément 42 Une extrémité 43 a du guide optique 43 est placée à proximité de la surface de la carte 1, à une distance inférieure ou égale à 2 mm, et le guide de lumière 43 dans son ensemble est placé dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du repère, suivant un angle a compris entre 45 et 60 par rapport à un plan horizontal En outre, lorsque les signaux 51 sont transmis par la section 19 de commande, l'élément photoémissif 42 est commandé aux états de fonctionnement et d'arrêt avec des intervalles pratiquement égaux de temps de présence T 1 et d'absence T 2 qui sont tous deux de 500 îis, si bien que la lumière d'excitation a est projetée par intermittence. Le détecteur 32 comporte un élément photorécepteur 44, par exemple une cellule photoélectrique, ayant une sensibilité de réception dans la région infrarouge, et un guide optique 46 qui est pratiquement identique à celui de

la source lumineuse 31, et fixé à la surface photorécep-

trice de l'élément 44 avec interposition d'un filtre optique 45 qui permet sélectivement le passage de la

lumière de persistance b' émise par le repère 9 L'inten-

sité de la lumière de persistance b' est transformée en signaux électriques dans l'élément photorécepteur 44 et des signaux correspondant au repère 9 sont créés dans le circuit 34 de détection Dans ce cas, le repère se déplace de 0,2 mm ou moins pendant la période d'irradiation de la

lumière d'excitation a provenant de la source 31 et pro-

jetée sur le repère 9, et une série d'irradiation par la lumière et de détection de la lumière de persistance est supposée exécutée à l'état pratiquement arrêté Il est ensuite possible de détecter la lumière de persistance b' émise par la partie irradiée de la surface du repère 9 par disposition de l'extrémité 46 a du guide de lumière 46 du côté du détecteur proche de l'extrémité 43 a du guide 43, avec un angle f 3 compris entre 105 et 1150 formé par le plan, perpendiculairement à la direction de déplacement du repère En outre, la lumière d'excitation a est projetée à la surface du repère 9, en direction aussi perpendiculaire que possible à la surface du repère, et la lumière de persistance b' émise en direction perpendiculaire à la surface du repère est détectée si bien que le rendement de

détection est accru.

En outre, une partie 52 d'une plaque de support proche de l'extrémité 43 a de la source 31 peut dépasser légèrement au-dessus comme représenté sur la figure 8, et

la partie 52 qui dépasse est au contact de la face infé-

rieure de la carte 1, si bien que la distance comprise entre la tête 33 de détection et la carte 1 reste constante.

Au début de l'irradiation par la lumière d'excita-

tion a, l'intensité du signal 52 transmis au circuit 34 de détection par l'élément photorécepteur 44 du détecteur 32 augmente puisque, comme l'indique la figure 11 (b), la composante réfléchie c qui n'est pas arrêtée par le filtre optique 45 recouvre la lumière émise b par la couche luminescente 8 alors que, lorsque l'irradiation par la lumière a est interrompue, l'intensité du signal 52 diminue exponentiellement puisque seule la lumière de persistance b' émise par la couche 8 reste Ensuite, le signal de sortie 52 est transmis à un circuit 50 de comparaison qui fonctionne d'une manière correspondant au temps d'arrêt, et il est comparé à une valeur préréglée V s Ainsi, un signal rectangulaire 53 est créé afin qu'il corresponde à la position à laquelle le repère 1 est formé juste après l'arrêt du fonctionnement de l'élément photoémissif 42, et

il est transmis à un circuit 51 de décision.

Dans le circuit 51 de décision, la présence du

signal rectangulaire 53 juste après l'arrêt du fonction-

nement de l'élément photoémissif 42 est vérifiée, et le nombre de signaux rectangulaires 53 qui sont transmis de façon continue est cumulé comme indiqué par la figure 12 (d), si bien que la largeur du repère 9 dans la direction de déplacement de la carte 1 est mesurée Ensuite, une référence détectée est lue par comparaison d'un motif

obtenu pour chaque largeur, détecté comme indiqué précédem-

ment, à un motif antérieurement mémorisé d'un code à barres particulier, et le résultat de la lecture est affiché sur un dispositif 52 d'affichage Simultanément, lorsque la référence détectée est convenable, la rotation normale du moteur 36 est poursuivie afin que la carte soit transportée vers le processeur 17 de données de carte Cependant, si la référence n'est pas convenable ou si aucune référence n'est lue, le moteur tourne en sens inverse afin qu'il fasse sortir la carte 1 dans la section 16 d'évacuation des

cartes refusées.

Un rouleau 55 de non-retour, qui ne permet que la sortie de la carte 1 du dispositif 14 d'alimentation, et une section réceptrice 56 sont placés sous l'organe 14 d'alimentation afin que la carte refusée soit rejetée du côté de sortie de l'organe 14 d'alimentation Un bord 35 a du rail inférieur 35 de guidage est incliné vers le bas,

vers la section 56 de réception Grâce à cette construc-

tion, la carte 1 transportée en sens inverse depuis la partie 15 de détection de repère est évacuée dans la section réceptrice 56 par l'intermédiaire du rouleau 55 de

non-retour et du bord du rail de guidage 35 a.

Des données prédéterminées sont écrites sur la carte 1 qui est transmise au processeur 17, dans la couche magnétique 6 formée à la face arrière de la carte, avec une tête magnétique-57, et la carte est évacuée dans le caisson récepteur 18 des bonnes cartes En outre, les informations correspondant à l'action de traitement sont renvoyées à l'ordinateur personnel 11 et les résultats du traitement sont affichés sur un dispositif 58 d'affichage et sont

imprimés par une imprimante 12.

Autres exemples Les figures 13 (a) à 13 (e) représentent diverses

formes d'onde dans un autre exemple d'opération de détec-

tion de la lumière de persistance, analogue à l'exemple déjà décrit en référence aux figures 11 (a) à 11 (c) Comme l'indique la figure 13 (a), le temps de fonctionnement T 1 de l'élément photoémissif 42 est rendu suffisamment long pour que la couche luminescente 8 du repère 9 soit excitée, alors que le temps d'arrêt T 2 est rendu aussi court que possible pour la détection de la lumière de persistance b',

si bien qu'une période de création de la lumière d'excita-

tion a par l'élément photoémissif 42 est rendue aussi courte que possible et le nombre d'impulsions détectées 53

pendant le balayage d'un repère 9 est accru, avec augmenta-

tion de la précision de mesure de la largeur du repère.

Dans cet exemple, le signal détecté 52 correspondant à l'émission lumineuse de la couche luminescente 8 qui est représentée en trait plein par la figure 13 (b) est comparé à la valeur préréglée Vs, et le signal de détection peut être créé pendant une période au cours de laquelle le signal 52 dépasse la valeur préréglée V Cependant, dans cet exemple et comme l'indique la figure 13 (b), le temps T 4 de déclenchement de la détection de la lumière persistante, qui est accompagné de temps formant des marges de détection T 3 et T 5, est déterminé pratiquement au milieu du temps d'arrêt T 2, et un signal 53 est créé comme représenté par la courbe 13 (e) par le produit logique du temps T 4 et du

signal de la courbe 13 (c).

Les temps T 1 à T peuvent être modifiés en fonction du temps de persistance de la couche luminescente 8, de la précision nécessaire de détection, etc Dans l'exemple de la figure 13, T 1 est égal à 500 ps, T 2 à 20 ps, T 3 et T 5 à ps chacun, et T 4 à 10 Ps. A titre comparatif, le trait interrompu de la courbe 13 (b) représente l'onde de sortie du détecteur 32 lors de

la détection d'une partie n'ayant pas de couche lumi-

nescente 8.

D'après les résultats précédents, le rapport signal-

sur-bruit, au temps t 2 de détection de la lumière persis-

tante, est d'environ 60 d B, alors que, au temps t 1 de détection de la lumière émise, le rapport signal-sur-bruit

est d'environ 13 d B Ces résultats montrent que la détec-

tion de la lumière persistante améliore beaucoup le rapport signal-surbruit. Les figures 14 (a) à 14 (c) représentent un autre exemple de lecteur 15 de repère La source lumineuse 31 est placée en amont dans la direction de déplacement du repère alors que le détecteur 32 est placé en aval dans cette

direction, et la lumière est arrêtée par une cloison 80.

Grâce à cette structure le repère 9 qui a été excité par la lumière a de la source 31, commence à émettre la lumière b comme indiqué sur la figure 14 (a), et la lumière de persistance b' aussi comme l'indique la figure 14 (b),

même lorsque le repère 9 a quitté la source lumineuse 31.

Le détecteur 32 ne détecte sélectivement, parmi la lumière persistante b', que celle qui est émise par la partie du

repère 9 qui est tournée vers le détecteur 32 avec interpo-

sition de la fente 47 a formée dans la cloison 80 D'autres fonctions sont pratiquement identiques à celles qu'on a

décrites précédemment pour l'exemple précédent.

La structure agit efficacement lorsque la lumière de persistance a encore une intensité suffisante lorsque le repère atteint la position du détecteur 32, dans le cas o le repère 9 comporte une matière luminescente ayant un long temps de persistance ou lorsque le repère est déplacé à une

vitesse suffisamment grande, bien que la matière lumines-

cente ait un court temps de persistance.

Lorsque la vitesse de déplacement du repère 9 varie beaucoup, par exemple dans le cas d'un déplacement manuel du repère 9, les deux détecteurs des figures 1 et 14 (a) à 14 (c) sont utilisés et les détecteurs 32 sont commutés en

fonction de la vitesse de détection du repère.

Les figures 15 (a) à 16 (b) représentent d'autres exemples Dans l'exemple des figures 15 (a) et 15 (b), la source 31 et le détecteur 32 sont placés de part et d'autre du repère 9 et une partie au moins du substrat 4 sur lequel est formé le repère 9 est transparente Grâce à cette construction et comme indiqué sur la figure 15 (a), la lumière a d'excitation provenant de la source 31 traverse la partie transparente du substrat et vient éclairer le repère 9 si bien que celui-ci émet la lumière Dans cet

état, lorsque l'irradiation par la lumière a est interrom-

* pue et lorsque le détecteur 32 fonctionne comme indiqué sur la figure 15 (b), la lumière persistante b' émise par le

repère 9 est détectée sélectivement par le détecteur 32.

Dans l'exemple de la figure 16, la lumière émise ou la lumière de persistance peut être détectée alors que le repère 9 est arrêté Comme l'indique la figure 16 (a), lorsque tous les repères 9 sont excités par la source 31, celle-ci cesse de fonctionner comme l'indique la figure 16 (b) et les lumières persistantes b' des repères 9 sont

transmises au détecteur 32 par une lentille 81 Le détec-

teur 32 comprend un élément à couplage par charges CCD de type unidimensionnel ou bidimensionnel L'intensité de la

lumière de persistance b' juste après l'arrêt du fonction-

nement de la source lumineuse 31 est transformée et mémo-

risée d'après l'intensité du signal électrique 54, et les signaux 54 mémorisés en série sont extraits en fonction du

temps d'irradiation.

Pour la détermination de la matière luminescente qui doit être utilisée pour la formation du repère 9 et étant

donné que cette matière doit avoir une propriété de persis-

tance, on peut utiliser un composé qui émet de la lumière visible, par prise en considération de propriétés physiques telles que la longueur d'onde de la lumière de persistance et le temps de persistance, en fonction d'une application particulière. La longueur d'onde de la lumière émise par la source

31 peut varier d'après la nature de la matière lumines-

cente Si les longueurs d'onde centrales de la lumière a d'excitation et de la lumière de persistance b' sont très

différentes, l'invention peut être mise en oeuvre Cepen-

dant, l'invention est particulièrement efficace lorsque les longueurs d'onde centrales sont proches l'une de l'autre ou

sont identiques.

Lorsque le repère 9 comporte une couche luminescente transparente 8 qui émet la lumière b et la lumière de persistance b' dans la région infrarouge par irradiation par la lumière d'excitation a, le repère peut être formé

sur un dessin 5 imprimé sur le substrat 4, sans perturba-

tion du dessin 5, et la sécurité des informations du repère

9 est accrue.

Dans certains modes de réalisation, la source lumineuse 31 et le détecteur 32 sont disposés dans la direction de déplacement du repère comme dans la technique classique, ou les guides optiques 43 et 46 sont utilisés et

la lumière est projetée et détectée en direction perpendi-

culaire à la couche luminescente 8.

Bien que les exemples précédents concernent la

détection du repère 9 par utilisation de la lumière persis-

tante b', il est possible d'utiliser la lumière b pratique-

ment de la même manière que décrit précédemment.

Selon l'invention, comme le repère 9 est formé par la couche luminescente 8 sur la sous-couche 7 dont le pouvoir réflecteur a une valeur inférieure limitée, la lumière émise par le repère a toujours une intensité suffisante si bien que l'erreur de détection est évitée dès

le début.

Comme la limite inférieure du pouvoir réflecteur de la sous-couche est réglée afin que le rapport de la tension de détection de la couche luminescente 8 à celle de la sous-couche soit au moins égal à 1,6, la partie de couche

luminescente 8 et la sous-couche 7 sont détectées séparé-

ment si bien que l'opération de détection est stabilisée.

En outre, lorsque le repère 9 est détecté par utilisation de la lumière de persistance b' émise par le repère 9, l'influence de la lumière d'excitation a est évitée si bien que la détection est réalisée avec un

rapport signal-sur-bruit élevé.

Lorsque la lumière persistante b' est détectée par commande par tout ou rien de la lumière d'excitation a à grande vitesse ou lorsque le temps d'arrêt T 2 de l'élément photoémissif 42 est inférieur au temps de fonctionnement Til la détection est réalisée dans l'état dans lequel l'amortissement de la lumière persistante b' est faible si bien que la même partie est détectée de manière répétée, l'erreur de détection est évitée, et la fréquence des impulsions du signal 53 devient grande si bien que la

précision de détection est accrue.

En outre, l'irradiation par la lumière d'excitation a et la détection de la lumière émise b ou de la lumière

persistante b' sont réalisées dans le même plan perpendicu-

lairement à la direction de déplacement du repère, avec certaines inclinaisons, l'augmentation de la largeur du faisceau de balayage est supprimée sans utilisation d'une fente pour le rétrécissement du faisceau lumineux, et la longueur du repère dans la direction de déplacement du

repère est détectée avec précision.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au repère, procédés et appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Repère de détection, caractérisé en ce qu'il comprend un motif formé d'une mince couche luminescente ( 8) qui émet de la lumière (b) ayant une longueur d'onde différente de celle d'une lumière d'excitation (a) projetée

sur une surface de la couche luminescente ( 8), et une sous-

couche ( 7) formée à une face arrière de la couche lumines-

cente ( 8) et réfléchissant la lumière d'excitation.

2 Repère selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche luminescente ( 8) a une épaisseur comprise

entre 0,5 et 200 pm, la sous-couche ( 7) a un profil uni-

forme du pouvoir réflecteur, et le pouvoir réflecteur de la sous-couche ( 7) est ajusté afin que le rapport de la tension de sortie obtenue par transfert photoélectrique de lumière sélectivement détectée après émission par la couche luminescente à la lumière réfléchie par la sous- couche ( 7)

soit au moins de l'ordre de 1,6, lors de mesures pratique-

ment dans les mêmes conditions.

3 Repère selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche luminescente ( 8) a une épaisseur comprise

entre 0,5 et 200 pm, la sous-couche ( 7) a un profil irrégu-

lier du pouvoir réflecteur, et le pouvoir réflecteur de la sous-couche ( 7) est ajusté afin que le rapport de la valeur minimale de la tension de sortie qui est obtenue par transfert photoélectrique de lumière sélectivement détectée après émission par la couche luminescente à la lumière réfléchie par une partie de la sous-couche ayant le pouvoir réflecteur maximal soit au moins de l'ordre de 1,6, lors de

mesures pratiquement dans les mêmes conditions.

4 Procédé de détection d'un repère, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: l'irradiation d'un repère ( 9) formé d'une matière ayant une propriété de persistance lumineuse par une lumière d'excitation (a), et la détection sélective de la lumière persistante

provenant de la matière irradiée du repère ( 9).

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lumière d'excitation (a) est commutée par tout ou rien par intermittence, et la lumière persistante du repère (a) est détectée pendant la période d'arrêt de la lumière d'excitation. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le temps d'arrêt de la lumière d'excitation (a) est

inférieur au temps de présence de cette lumière.

7 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le repère ( 9) porte des informations qui peuvent être rechargées pour des raisons de sécurité et est imprimé par une couche luminescente ( 8) formée sur une carte, la carte étant déplacée tout en étant irradiée par la lumière d'excitation sous forme pulsée, sur l'emplacement de la couche luminescente formée, le nombre de signaux de lumière

persistante qui sont détectés d'après la lumière d'excita-

tion sous forme pulsée étant compté afin que la largeur de

la couche luminescente ( 8) soit déterminée.

8 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'irradiation par la lumière d'excitation (a) et la détection de la lumière persistante sont réalisées avec protection mutuelle, et le repère ( 9) est déplacé du côté d'irradiation par la lumière d'excitation vers le côté de

détection de la lumière persistante.

9 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le repère ( 9) est formé d'une matière qui émet de la lumière dans la région du proche infrarouge lorsqu'elle est excitée par de la lumière de la région du proche infrarouge. Appareil de détection d'un repère, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif ( 42) d'irradiation d'un repère ( 9) comprenant une couche luminescente ( 8) par une lumière d'excitation (a), avec déplacement relatif de la lumière et du repère, et un dispositif ( 44) de réception sélective de la lumière émise par une partie du repère ( 9) irradiée par la lumière d'excitation, le dispositif de détection étant placé près du dispositif d'irradiation de la lumière d'excitation, les axes optiques du dispositif d'irradiation qui projette la lumière d'excitation et du dispositif de détection de la lumière de persistance étant placés dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du

repère, les axes étant inclinés l'un par rapport à l'autre.

11 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le repère ( 9) est sous forme de bandes qui sont parallèles les unes aux autres et perpendiculaires à la direction de déplacement du repère, la couche luminescente ( 8), lorsqu'elle est irradiée par la lumière d'excitation dans la région infrarouge, émettant de la lumière de la région infrarouge à une longueur d'onde centrale différente de celle de la lumière d'excitation, le dispositif ( 42) qui projette une lumière d'excitation comprenant un guide optique ( 43) ayant une longueur particulière depuis une surface d'émission de l'élément photoémissif, le dispositif ( 44) de réception de lumière ayant un guide optique ( 46) qui est raccordé à la surface photoréceptrice d'un élément

photorécepteur par un filtre optique.