WO2013007916A1 - Scanner ultra compact a lecture fixe - Google Patents

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WO2013007916A1
WO2013007916A1 PCT/FR2012/051541 FR2012051541W WO2013007916A1 WO 2013007916 A1 WO2013007916 A1 WO 2013007916A1 FR 2012051541 W FR2012051541 W FR 2012051541W WO 2013007916 A1 WO2013007916 A1 WO 2013007916A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
window
mirror
read
exposure window
light source
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/051541
Other languages
English (en)
Inventor
Alexandre René Joseph JOLY
Original Assignee
Elyctis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elyctis filed Critical Elyctis
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/195—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a two-dimensional array or a combination of two-dimensional arrays

Definitions

  • the present invention relates to an optical reading device or scanner and, more particularly, to an optical reading device or compact scanner such as those used to read data present on identity documents such as passports, cards identity, etc.
  • the scanner with fixed reading also called scanner "flat", such as that described for example in the document EP 2 317 481
  • a document for example a page of a passport
  • a reading box comprising one or more photosensitive sensors facing the exposure window.
  • this type of device allows a reliable reading and a good resolution of the document placed in front of the window because it remains motionless during the reading (scan), it nevertheless has the disadvantage of being relatively bulky especially because of the distance necessary recoil between the window and the photosensitive sensors to read the entire part of the document presented.
  • This type of device is also relatively heavy and energy consuming. This solution is not, therefore, suitable for the production of compact reading devices.
  • the scanning scroll scanner includes two categories of scanners, the first category grouping devices in which the displacement of the photosensor or document is managed by a motor.
  • the scrolling speed is known in this case, which allows a reliable reading of the document.
  • this type of scanner is relatively heavy, bulky and fragile, and involves a high manufacturing cost and energy consumption.
  • the second category of scanning scrolling scanner also called slit scanner, corresponds to devices where the document is moved manually in front of a fixed photosensitive sensor. If this type of scanner is much more compact than that described above, it has the major disadvantage of not allowing a reliable reconstruction of an image because the speed of scrolling of the document in front of the sensor can not be known precisely because of the displacement manual of the document.
  • This type of scanner is therefore limited to reading relatively simple security visual patterns such as characters or barcodes and not to reading more sophisticated visual security reasons such as high resolution images, patterns made with inks found only in infrared or ultraviolet light, etc.
  • asking the user to manually move the document is an ergonomic constraint that can cause problems in reading the document.
  • optical reading device of an object comprising;
  • first and second mirrors placed respectively close to two opposite sides of the exposure window, the mirrors extending under said exposure window in planes forming a non-zero angle between them, the second mirror being partially transparent, at least one optical sensor placed behind the second partially transparent mirror.
  • the arrangement of the partially reflecting mirror and the fully reflecting mirror as defined above combined with placement or photosensitive sensors behind the partially transparent mirror, allows to reflect successively on the two mirrors the beam scattered from the object exposed in the window and to create on the photosensitive sensor or sensors a complete image of the object. This reduces the distance between the object to be read and the photosensitive sensor (s) by almost half compared with the distance usually encountered in the fixed-reading scanners. This design also minimizes the bulk of the reading device. Indeed, by reflecting the rays from the object to be read to the photosensitive sensor or sensors arranged behind the partially transparent mirror, the depth required under the exposure window is considerably reduced compared to that usually required in the case of a shot from the front (ie with one or more sensors arranged next to the exposure window).
  • a reading device that has very compact dimensions close to those of the scrolling scanners while allowing a fixed reading, and therefore reliable, of various data present on an object.
  • the light source comprises one or more light-emitting diodes (LEDs).
  • LEDs light-emitting diodes
  • the light source comprises several light-emitting diodes emitting in different wavelengths.
  • the document can be illuminated with lights other than white light and read data on the object that is not visible under this white light, as is the case for example with data written using inks which are revealed only under a particular radiation such as infrared or ultraviolet radiation.
  • the light source may also be covered with a material capable of diffusing the light in a homogeneous manner, such as, for example, a frosted sheet of glass or polycarbonate.
  • the device of the invention comprises a housing having an upper wall and a lower wall, the upper wall having an opening defining the exposure window, the first and second mirrors being placed between the upper and lower walls of the housing, the first mirror extending under a first longitudinal edge of said window and the second mirror extending under a second longitudinal edge of said window.
  • the first mirror extends below the window in a plane perpendicular to the plane of said window while the second mirror extends under the window along a plane forming an angle with the normal of the plane of the window. said window.
  • the object to be read corresponds to a document and the exposure window has dimensions corresponding to at least a part of the document to be read.
  • the device of the invention comprises a plurality of photosensitive sensors spaced uniformly from each other behind the second partially transparent mirror. This covers a width corresponding to that of the document to be read.
  • the light source is disposed between the two mirrors against the bottom wall of the housing. This arrangement of the light source makes it possible to directly illuminate the document placed in front of the exposure window by using the space available between the two mirrors so as to optimize the compactness of the apparatus.
  • the device of the invention further comprises a radio frequency reading circuit.
  • the reading device of the invention is able to read, in addition to data or visual patterns, data stored in an integrated microcircuit chip-type contactless present in the object to be read, such as a microcircuit connected to an antenna forming an RFID transponder.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic perspective views of an optical reading device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a sectional view of the reading device of FIG. 1,
  • FIG. 4 is a block diagram of the image acquisition and control circuit of the optical reading device of FIG. 1 according to one embodiment of the invention, detailed description of the embodiments of the invention
  • the present invention is particularly but not exclusively applicable to optical reading devices for the control of identity documents such as passports or identity cards.
  • identity documents such as passports or identity cards.
  • the apparatus of the invention also has advantageous applications in reading other objects such as fingerprints for example.
  • FIGS 1 and 2 illustrate an optical reading apparatus 100 according to an embodiment of the invention.
  • the apparatus comprises a housing 110 having an exposure window 112 formed by an opening 113 formed in the top wall 114 of the housing and bounded by the longitudinal edges 112a and 112b and the side edges 112c and 112d of the window 112.
  • the opening 113 can be closed by a transparent element, here a window 119, for example glass or polycarbonate.
  • the window 112 has a length Lno, corresponding substantially to the length of the housing 100, and a width I112 adapted to fully expose all or part of an object to be read.
  • the exposure window 112 has dimensions allowing a fixed reading of a portion of a page of a passport 10.
  • the housing 110 contains an optical transmission portion 120 in which the image of an object presented in front of the exposure window 112 is conveyed towards one or more photosensitive sensors as explained in detail below and an electronic circuit of image acquisition and control 140 also described below.
  • the optical transmission portion 120 includes a first mirror 121 disposed against the back wall 115 of the housing, the mirror 121 extending below the edge 112a of the exposure window 112 and perpendicular thereto.
  • a second mirror 122 is positioned under the edge 112b opposite the edge 112a of the window 112.
  • the second mirror 122 extends under the window 112 along a plane Pi 22 forming an angle "with the normal N112 of the plane Pii2 of the window 112 and also with the plane P121 in which the first mirror 121 extends (FIG. .
  • the mirrors 121 and 122 are held in their respective positions, for example by means of slides molded on the internal face of the side walls 116 and 117 of the housing 110 (not shown in FIG. 1).
  • the first mirror 121 is a totally reflecting mirror. It may consist of any element capable of reflecting light or any other electromagnetic radiation in the spectrum extending from infrared to ultraviolet, such as for example a glass or polycarbonate plate provided with a reflecting face.
  • the second mirror 122 is a partially transparent or partially reflecting mirror which, in a manner well known per se, is a type of mirror whose particularity is to reflect only a part of the light it receives on its partially reflecting face 122a. , and let the other party pass. In other words, it separates an incident ray into two luminous fluxes, one reflected, the other refracted (the diffused part, of smaller quantity, being negligible).
  • the second mirror may be formed in particular of a transparent support 122b, for example made of glass or polycarbonate, comprising a partially reflecting layer forming the surface 122a, this layer being able to be formed by a semi-reflecting film stuck on the transparent support or by a layer of a metal compound (ex aluminum) or dielectric deposited on the support.
  • a transparent support 122b for example made of glass or polycarbonate
  • a partially reflecting layer forming the surface 122a, this layer being able to be formed by a semi-reflecting film stuck on the transparent support or by a layer of a metal compound (ex aluminum) or dielectric deposited on the support.
  • any type of device for partially reflecting the light can be used to form the mirror 122.
  • the mirror 122 preferably has a reflection coefficient of about 0.5 (or 50%). However, depending in particular on the dynamic of the photosensitive sensors used this coefficient may be less than or greater than 0.5.
  • the optical reading apparatus 100 further comprises a light source 123 for illuminating the object presented in front of the exposure window.
  • the light source 123 consists of a plurality of light-emitting diodes (LEDs) 1230 disposed on the bottom wall 118 of the housing 110.
  • the LEDs may be covered, if necessary, with a material capable of diffusing homogeneously the light emitted by the latter, such as for example a glass plate or frosted polycarbonate (not shown in Figures 1 and 2).
  • the light source may be constituted by any other type of lighting capable of allowing sufficient illumination of the object presented in front of the exposure window for the acquisition of its image.
  • the light source may be alternately formed by transparent openings in the housing allowing the external light to pass.
  • an active light source integrated in the housing will preferably be chosen.
  • the light source comprises several LEDs emitting in different wavelengths in order to read visual security motifs that are not all visible under the same wavelength as is the case, for example , with patterns printed with conventional ink that are visible under white light, and patterns printed with inks that are revealed only under particular wavelengths such as infrared or ultraviolet lighting.
  • the light source 123 is here arranged on the bottom of the housing between the two mirrors 121 and 122. However, this can be arranged at other locations of the housing such as, for example, on the internal faces of the side walls 116 and 117 of the housing. The light source may also be disposed on the edge of the window 119.
  • the optical pickup apparatus 100 includes, in its image acquisition and control portion 140, photosensitive sensors 131.
  • the sensors 131 are attached to an electronic circuit board 132 in electrical connection. with a electronic control circuit described below.
  • a first diverging microlens 133 is disposed in front of each sensor 131 while a second convergent microlens 134 is placed opposite each lens 133, the microlenses 134 being for example supported by a plate 135 placed parallel to the support 132.
  • microlenses 133 and 134 facing each other form an optical device for projecting the image received from the mirrors 121 and 122 on the active part (eg CCD matrix) of the photosensitive sensors.
  • the arrangement of microlenses 133 and 134 is only one possible embodiment of the optical adaptation of the incident beam to the matrix of photosensitive sensors. Any other optical means for projecting the image of the object exposed in the window onto the matrix of the sensors can be used.
  • the photosensitive sensors 131 may in particular be constituted by PAC 7332 sensors from Pixart®.
  • an object here a passport 10
  • the LEDs 1230 of the light source are then activated.
  • the light, and therefore the image, of the part of the passport exposed in the window 112, shown in FIG. 3 by the incident rays II and I 'which delimit the field of vision defined by the width 112 of the window 112 is partially reflected by the mirror 122.
  • the mirrors 121 and 122 extend between the upper wall 114 and the lower wall 118 of the housing 110 according to plans respectively. Pm and P122 which form between them a non-zero angle. In the example described here, the angle between the planes Pm and P122 respectively of the mirrors 121 and 122 corresponds to the angle formed between the plane P122 of the mirror 122 and the normal N112 of the plane P112 of the window 112.
  • the angle a is determined by the well-known laws of geometrical optics which make it possible to determine the directions of successive reflections on the two mirrors 121 and 122 of the light rays coming from the illuminated object in the window 112, and in particular the rays emitted from the longitudinal edges 112a and 112b of the window 112.
  • the value of the angle a is determined according to the following two conditions:
  • the rays II and II which correspond to the light incident respectively from the longitudinal edges 112b and 112a of the window 112, must reach the mirror 121 respectively in its upper part and its lower part as shown in Figure 3, and the rays R2 and R'2, respectively corresponding to the portions of the rays II and I reflected by the mirrors 121 and 122, must reach the photosensitive sensors 131.
  • FIG. 4 illustrates the elements present in the image acquisition and control part 140 of the reading apparatus 100, these elements being fixed on the electronic circuit board 132 (not shown in FIGS. 1 to 3).
  • the portion 140 comprises a programmable integrated circuit 141, such as a microprocessor, which receives the image signals sent by the photosensitive sensors 131.
  • the character recognition processes (OCR) or the like can be implemented directly by the circuit 141.
  • the raw image as received by the photosensitive sensors may be transmitted for processing to a host device, such as a PC, a tablet, or a server via a communication port 144 (eg USB port, series, internet, wifi, etc.).
  • a host device such as a PC, a tablet, or a server via a communication port 144 (eg USB port, series, internet, wifi, etc.).
  • the circuit 141 is also connected to a detection device 142 able to detect the presence of an object on the window 112, such as for example a contactor. When an object is detected in front of the window, the circuit 141 controls the activation of the light source 123 to illuminate the latter.
  • the image acquisition and control part 140 may furthermore comprise a radiofrequency transmission and reception circuit 143 able to receive data stored in a device.
  • integrated chip type contactless chip present in the object to be read such as a microcircuit connected to an antenna forming an RFID transponder.
  • the housing 110 includes an extension located behind the circuit board 132 to house the circuit 143, itself connected to an antenna positioned on the edges of the bottom wall 118.
  • the image data from the photosensitive sensors, and possibly the data read from the chip of the object can be transmitted, via the communication port 144, to a host device, such as a PC computer, a tablet, or a server in order to be processed and to proceed in particular to their control.
  • a host device such as a PC computer, a tablet, or a server
  • the characters or other visual data acquired by the reading device are compared with reference data in order to carry out the control of the document. 'identity.
  • control treatments can also be implemented by the circuit 141 itself.
  • the reading device may be provided with a screen or lights to indicate to the user the result of the data control.
  • the dimensions of the optical reading apparatus of the invention are mainly defined according to the dimensions of the object or objects to be read.
  • the length Lno of the window is about 125 mm, which corresponds to that of a passport page and the apparatus comprises 3 photosensitive sensors (for example PAC 7332 sensors from Pixart®) spaced from each other by about 40 mm.
  • the length L122 of the window is about 85 mm, which corresponds to that of the identity card and the
  • the apparatus comprises 2 photosensitive sensors (for example PAC 7332 sensors from the company Pixart®) spaced from each other by about 40 mm.
  • the housing of the reading apparatus of the invention has in this case (without RFID reading module) the following external dimensions; 1 mm ( Figure 1).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de lecture optique (100) d'un objet (10) comprenant : - une fenêtre d'exposition (112) de l'objet à lire, une source de lumière (123), un premier et un deuxième miroirs (121, 122) placés respectivement à proximité de deux côtés opposés (112a, 112b) de la fenêtre d'exposition (112), les miroirs s'étendent sous la fenêtre d'exposition (112) suivant des plans (P121, P122) formant entre eux un angle (a) non nul, le deuxième miroir (122) étant partiellement transparent, et un ou plusieurs capteurs optiques (131) placés derrière le deuxième miroir (122) partiellement transparent. Cette conception permet de réduire significativement la distance entre l'objet à lire et le ou les capteurs photosensibles par rapport à la distance habituellement rencontrée dans les scanners à lecture fixe. Cette conception permet également de minimiser l'encombrement en épaisseur du dispositif de lecture.

Description

SCANNER ULTRA COMPACT A LECTURE FIXE
Arrière plan de l'invention
La présente invention se rapporte à un dispositif de lecture optique ou scanner et, plus particulièrement, à un dispositif de lecture optique ou scanner compact tel que ceux utilisés pour lire des données présentes sur des documents d'identité comme par exemple des passeports, des cartes d'identité, etc.
Dans le domaine de la lecture des documents d'identité, il existe aujourd'hui deux types de lecteurs optiques ; le scanner à lecture fixe et le scanner à lecture défilante.
Le scanner à lecture fixe, encore appelé scanner « à plat », tel que celui décrit par exemple dans le document EP 2 317 481, permet de lire un document, par exemple une page d'un passeport, en plaçant ce dernier sur une vitre d'exposition d'un boîtier de lecture comprenant un ou plusieurs capteurs photosensibles en regard de la fenêtre d'exposition. Si ce type de dispositif permet une lecture fiable et une bonne résolution du document placé devant la fenêtre car celui-ci reste immobile pendant la lecture (scan), il présente toutefois l'inconvénient d'être relativement encombrant en particulier en raison de la distance de recul nécessaire entre la fenêtre et les capteurs photosensibles pour lire l'ensemble de la partie du document présenté. Ce type d'appareil est en outre relativement lourd et consommateur d'énergie. Cette solution n'est pas, par conséquent, adaptée pour la réalisation d'appareils de lecture compacts.
Le scanner à lecture défilante comprend deux catégories de scanners, la première catégorie regroupant les appareils dans lesquels le déplacement du capteur photosensible ou du document est géré par un moteur. La vitesse de défilement est dans ce cas connue, ce qui permet une lecture fiable du document. Toutefois, en raison de la présence de pièces en mouvement, ce type de scanner est relativement lourd, encombrant et fragile, et implique un coût de fabrication et une consommation d'énergie élevés. La deuxième catégorie de scanner à lecture défilante, encore appelé scanner à fente, correspond à des appareils où 1e document est déplacé manuellement devant un capteur photosensible fixe. Si ce type de scanner est beaucoup plus compact que celui décrit précédemment, il présente l'inconvénient majeur de ne pas permettre une reconstitution fiable d'une image car la vitesse de défilement du document devant le capteur ne peut être connue précisément en raison du déplacement manuel du document. Ce type de scanner est donc limité à la lecture de motifs visuels de sécurité relativement simples tels que des caractères ou des codes-barres et non à la lecture de motifs visuels de sécurité plus élaborés tels de que des images à haute résolution, des motifs réalisés avec des encres se révélant uniquement sous éclairage infrarouge ou ultraviolet, etc. En outre, le fait de demander à l'utilisateur de réaliser manuellement le déplacement du document représente une contrainte sur le plan ergonomique qui peut entraîner des problèmes au niveau de la lecture du document.
Or, il existe un besoin de disposer d'un appareil de lecture optique compact et qui ne nécessite aucun mouvement du document ou des capteurs tout en assurant une lecture fiable et complète de différents types de données imprimées sur un document d'identité.
Objet et description succincte de l'invention
Ce but est atteint grâce à dispositif de lecture optique d'un objet comprenant ;
une fenêtre d'exposition de l'objet à lire,
une source de lumière,
un premier et un deuxième miroirs placés respectivement à proximité de deux côtés opposés de la fenêtre d'exposition, les miroirs s'étendant sous ladite fenêtre d'exposition suivant des plans formant entre eux un angle non nul, le deuxième miroir étant partiellement transparent, au moins un capteur optique placé derrière le deuxième miroir partiellement transparent.
La disposition du miroir partiellement réfléchissant et du miroir totalement réfléchissant comme définie ci-dessus combinée au placement du ou des capteurs photosensibles derrière le miroir partiellement transparent, permet de réfléchir successivement sur les deux miroirs le faisceau diffusé à partir de l'objet exposé dans la fenêtre et de créer sur le ou les capteurs photosensibles une image complète de l'objet exposé. On réduit ainsi quasiment de moitié la distance entre l'objet à lire et le ou les capteurs photosensibles par rapport à la distance habituellement rencontrée dans les scanners à lecture fixe. Cette conception permet également de minimiser l'encombrement en épaisseur du dispositif de lecture. En effet, en réfléchissant les rayons issus de l'objet à lire vers le ou les capteurs photosensibles disposés derrière le miroir partiellement transparent, la profondeur nécessaire sous la fenêtre d'exposition est considérablement réduite par rapport à celle habituellement requise dans le cas d'une prise de vue de face (i.e. avec un ou des capteurs disposés en regard de la fenêtre d'exposition).
On obtient ainsi un dispositif de lecture qui présente des dimensions très compactes proches de celles des scanners à lecture défilante tout en permettant une lecture fixe, et par conséquent fiable, de différentes données présentes sur un objet.
Selon une première caractéristique particulière de l'invention, la source lumineuse comprend une ou plusieurs diodes électroluminescentes (LEDs).
Selon une deuxième caractéristique particulière de l'invention, la source lumineuse comprend plusieurs diodes électroluminescentes émettant dans des longueurs d'onde différentes. On peut ainsi éclairer le document avec des lumières autres qu'une lumière blanche et lire des données sur l'objet qui ne sont pas visibles sous cette lumière blanche, comme c'est le cas par exemple avec des données inscrites à l'aide d'encres qui se révèlent seulement sous un rayonnement particulier comme un rayonnement infrarouge ou ultra-violet.
La source lumineuse peut être en outre recouverte avec un matériau apte à diffuser de manière homogène la lumière, comme par exemple une plaque de verre ou de polycarbonate dépolie.
Selon une troisième caractéristique particulière du dispositif de l'invention, celui-ci comprend un boîtier ayant une paroi supérieure et une paroi inférieure, la paroi supérieure comportant une ouverture délimitant la fenêtre d'exposition, les premier et deuxième miroirs étant placés entre les parois supérieure et inférieure du boîtier, le premier miroir s'étendant sous un premier bord longitudinal de ladite fenêtre et le deuxième miroir s'étendant sous un deuxième bord longitudinal de ladite fenêtre.
Selon une quatrième caractéristique de l'invention, le premier miroir s'étend sous la fenêtre suivant un plan perpendiculaire au plan de ladite fenêtre tandis que le deuxième miroir s'étend sous la fenêtre suivant un plan formant un angle avec la normale du plan de ladite fenêtre.
Selon une cinquième caractéristique particulière de l'invention, l'objet à lire correspond à un document et la fenêtre d'exposition présente des dimensions correspondant à au moins une partie du document à lire.
Selon une sixième caractéristique particulière du dispositif de l'invention, celui-ci comprend plusieurs capteurs photosensibles espacés uniformément les uns des autres derrière le deuxième miroir partiellement transparent. On couvre ainsi une largeur correspondant à celle du document à lire.
Selon une septième caractéristique de l'invention, la source de lumière est disposée entre les deux miroirs contre la paroi inférieure du boîtier. Cette disposition de la source de lumière permet d'éclairer directement le document placé devant la fenêtre d'exposition en utilisant l'espace disponible entre les deux miroirs de manière à optimiser la compacité de l'appareil.
Selon une huitième caractéristique particulière du dispositif de l'invention, celui-ci comprend en outre un circuit de lecture radiofréquence. Dans ce cas, le dispositif de lecture de l'invention est apte à lire, en outre de données ou motifs visuels, des données stockées dans un microcircuit intégré de type puce sans contact présent dans l'objet à lire, tel qu'un microcircuit connecté à une antenne formant un transpondeur RFID.
Brève description des dessins
Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels ; les figures 1 et 2 sont des vues schématiques en perspective d'un dispositif de lecture optique conformément à un mode de réalisation de l'invention,
la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de lecture de la figure 1,
la figure 4 est un schéma fonctionnel du circuit d'acquisition d'image et de commande du dispositif de lecture optique de la figure 1 conformément à un mode de réalisation de l'invention, Description détaillée des modes de réalisation de l'invention
La présente invention s'applique particulièrement mais non exclusivement aux appareils de lecture optique destinés au contrôle des documents d'identité tels que des passeports ou des cartes d'identité. Toutefois, grâce à sa grande compacité, l'appareil de l'invention trouve également avantageusement des applications dans la lecture d'autres objets tels que des empreintes digitales par exemple.
Les figures 1 et 2 illustrent un appareil de lecture optique 100 conformément à un mode de réalisation de l'invention. L'appareil comprend un boîtier 110 présentant une fenêtre d'exposition 112 formée par une ouverture 113 ménagée dans la paroi supérieure 114 du boîtier et délimitée par les bords longitudinaux 112a et 112b et les bords latéraux 112c et 112d de la fenêtre 112. L'ouverture 113 peut être fermée par un élément transparent, ici une vitre 119, par exemple en verre ou en polycarbonate. La fenêtre 112 présente une longueur Lno, correspondant sensiblement à la longueur du boîtier 100, et une largueur I112 adaptées pour exposer entièrement tout ou partie d'un objet à lire. Dans l'exemple décrit ici, la fenêtre d'exposition 112 présente des dimensions permettant une lecture fixe d'une partie d'une page d'un passeport 10.
Le boîtier 110 contient une partie de transmission optique 120 dans laquelle l'image d'un objet présenté devant la fenêtre d'exposition 112 est acheminée en direction d'un ou plusieurs capteurs photosensibles comme expliqué en détail ci-après et un circuit électronique d'acquisition d'image et de commande 140 également décrit plus loin. La partie de transmission optique 120 comprend un premier miroir 121 disposé contre la paroi arrière 115 du boîtier, le miroir 121 s'étendant sous le bord 112a de la fenêtre d'exposition 1 12 et perpendiculairement à celle-ci. Un deuxième miroir 122 est positionné sous le bord 112b opposé au bord 112a de la fenêtre 112.
Le deuxième miroir 122 s'étend sous la fenêtre 112 suivant un plan Pi 22 formant un angle « avec la normale N112 du plan Pii2 de la fenêtre 112 et également avec le plan P121 dans lequel s'étend le premier miroir 121 (figure 3). Les miroirs 121 et 122 sont maintenus dans leur position respective par exemple grâce à des glissières moulées sur la face interne des parois latérales 116 et 117 du boîtier 110 (non représentées sur la figure 1).
Le premier miroir 121 est un miroir totalement réfléchissant. Il peut être constitué de tout élément apte à réfléchir la lumière ou tout autre rayonnement électromagnétique dans le spectre s'étendant de l'infrarouge à l'ultraviolet, comme par exemple une plaque de verre ou de polycarbonate munie d'une face réfléchissante.
Le deuxième miroir 122 est un miroir partiellement transparent ou partiellement réfléchissant qui, de façon bien connue en soi, est un type de miroir dont la particularité est de ne réfléchir qu'une partie de la lumière qu'il reçoit sur sa face partiellement réfléchissante 122a, et de laisser passer l'autre partie. En d'autres termes, il sépare un rayon incident en deux flux lumineux, l'un réfléchi, l'autre réfracté (la partie diffusée, de plus faible quantité, étant négligeable).
Le deuxième miroir peut-être notamment formé d'un support transparent 122b, par exemple en verre ou polycarbonate, comprenant une couche partiellement réfléchissante formant la surface 122a, cette couche pouvant être formée par un film semi-réfléchissant collé sur le support transparent ou par une couche d'un composé métallique (ex aluminium) ou diélectrique déposé sur le support. D'une manière générale, tout type de dispositif permettant de réfléchir partiellement la lumière peut être utilisé pour former le miroir 122.
Le miroir 122 présente de préférence un coefficient de réflexion d'environ 0,5 (ou 50%). Toutefois, en fonction notamment de la dynamique des capteurs photosensibles utilisés ce coefficient peut être inférieur ou supérieur à 0,5.
L'appareil de lecture optique 100 comprend en outre une source de lumière 123 destinée à éclairer l'objet présenté devant la fenêtre d'exposition. Dans l'exemple décrit ici, la source de lumière 123 est constituée d'une pluralité de diodes électroluminescentes (LEDs) 1230 disposée sur la paroi inférieure 118 du boîtier 110. Les LEDs peuvent être recouvertes le cas échéant d'un matériau apte à diffuser de manière homogène la lumière émise par ces dernières, comme par exemple une plaque de verre ou de polycarbonate dépolie (non représentée sur les figures 1 et 2).
D'une manière générale, la source de lumière peut être constituée par tout autre type d'éclairage apte à permettre une illumination suffisante de l'objet présentée devant la fenêtre d'exposition pour l'acquisition de son image. La source de lumière peut être alternativement formée par des ouvertures transparentes dans le boîtier laissant passer la lumière extérieure. Pour des raisons de contrôle de l'intensité lumineuse, on choisira de préférence une source de lumière active intégrée au boîtier.
Selon une variante de réalisation la source de lumière comprend plusieurs LEDs émettant dans des longueurs d'onde différentes afin de lire des motifs visuels de sécurité qui ne sont pas tous visibles sous la même longueur d'onde comme c'est le cas, par exemple, avec des motifs imprimés avec une encre classique qui sont visibles sous lumière blanche et des motifs imprimés avec des encres se révélant uniquement sous des éclairages de longueurs d'onde particulières telles que les infrarouges ou ultra-violets.
La source de lumière 123 est ici disposée sur le fond du boîtier entre les deux miroirs 121 et 122. Toutefois, celle-ci peut être disposée à d'autres endroits du boîtier comme, par exemple, sur les faces internes de parois latérales 116 et 117 du boîtier. La source de lumière peut être également disposée sur la tranche de la vitre 119.
L'appareil de lecture optique 100 comprend, dans sa partie d'acquisition d'image et de commande 140 des capteurs photosensibles 131. Dans le mode de réalisation présenté ici, les capteurs 131 sont fixés sur une plaque de circuit électronique 132 en liaison électrique avec un circuit électronique de commande décrit ci-après. Une première microlentille divergente 133 est disposée devant chaque capteur 131 tandis qu'une deuxième microlentille convergente 134 est placée en regard de chaque lentille 133, les microlentilles 134 étant par exemple supportées par une plaque 135 placée parallèlement devant le support 132.
Les microlentilles 133 et 134 en regard l'une de l'autre forment un dispositif optique permettant de projeter l'image reçue des miroirs 121 et 122 sur la partie active (ex matrice CCD) des capteurs photosensibles. L'agencement des microlentilles 133 et 134 n'est qu'un exemple de réalisation possible de l'optique d'adaptation du faisceau incident à la matrice des capteurs photosensibles. Tout autre moyen optique permettant de projeter l'image de l'objet exposé dans la fenêtre sur la matrice des capteurs peut être utilisé.
A titre d'exemple non limitatif, les capteurs photosensibles 131 peuvent être notamment constitués par des capteurs PAC 7332 de la société Pixart®.
On explique maintenant le trajet d'une image d'un objet depuis la fenêtre d'exposition 112 jusqu'aux capteurs photosensibles 131. Comme illustré sur la figure 3, un objet, ici un passeport 10, est placé contre la vitre 119 de la fenêtre d'exposition 112. Les LEDs 1230 de la source de lumière sont alors activées. La lumière, et par conséquent l'image, de la partie du passeport exposée dans la fenêtre 112, représentée sur la figure 3 par les rayons incidents II et Ï'I qui délimitent le champ de vision défini par la largeur I112 de la fenêtre 112, est partiellement réfléchie par le miroir 122. La portion de la lumière réfléchie par le miroir 122, représentée sur la figure 3 par les rayons RI et R'I, est ensuite totalement réfléchie par le miroir 121 et traverse le miroir partiellement réfléchissant 122 en direction des capteurs photosensibles 131 comme représentée par les rayons R2 et R'2 sur la figure 3. Cette disposition entre le miroir partiellement réfléchissant et le miroir totalement réfléchissant dans le boîtier de l'appareil de lecture de l'invention, a pour effet de réfléchir successivement sur les deux miroirs le faisceau diffusé à partir de l'objet exposé dans la fenêtre, ce qui permet, en combinaison avec le placement du ou des capteurs photosensibles derrière le miroir partiellement réfléchissant, de réduire quasiment de moitié l'encombrement en largeur de la partie de transmission optique de l'appareil de lecture en comparaison avec les appareils de lecture fixe de l'art antérieur. Cette disposition permet également de minimiser l'encombrement en épaisseur du dispositif de lecture. En effet, en réfléchissant les rayons issus de l'objet à lire vers le ou les capteurs photosensibles disposés derrière le miroir partiellement transparent, on réduit considérablement la profondeur nécessaire sous la fenêtre d'exposition rapport à celle habituellement requise dans le cas d'une prise de vue de face (i.e. avec un ou des capteurs disposés en regard de la fenêtre d'exposition).
Par ailleurs, en concentrant ainsi le champ de vision défini par la fenêtre d'exposition 112, on élimine la quasi-totalité de la lumière parasite, ce qui assure un contraste optique conforme à l'exigence d'une reconnaissance de caractère ou autre motif visuel sans erreur.
Afin de permettre la concentration de la lumière émise par l'objet éclairé dans la fenêtre d'exposition sur les capteurs photosensibles, les miroirs 121 et 122 s'étendent entre la paroi supérieure 114 et la paroi inférieure 118 du boîtier 110 suivant des plans respectivement Pm et P122 qui forment entre eux un angle non nul. Dans l'exemple décrit ici, l'angle entre les plans Pm et P122 respectivement des miroirs 121 et 122 correspond à l'angle formé entre le plan P122 du miroir 122 et la normale N112 du plan P112 de la fenêtre 112.
L'angle a est déterminé par les lois bien connues de l'optique géométrique qui permettent de déterminer les directions de réflexions successives sur les deux miroirs 121 et 122 des rayons lumineux provenant de l'objet éclairé dans la fenêtre 112, et en particulier les rayons émis à partir des bords longitudinaux 112a et 112b de la fenêtre 112.
Plus précisément, la valeur de l'angle a est déterminée en fonction des deux conditions suivantes :
- les rayons II et II, qui correspondent à la lumière incidente à partir respectivement des bords longitudinaux 112b et 112a de la fenêtre 112, doivent atteindre le miroir 121 respectivement dans sa partie haute et sa partie basse comme représentés sur la figure 3, et - les rayons R2 et R'2, correspondant respectivement aux portions des rayons II et I réfléchies par les miroirs 121 et 122, doivent atteindre les capteurs photosensibles 131.
A titre d'exemple non limitatifs, pour une fenêtre d'exposition d'une largeur I112 de 24,3 mm, ce qui correspond à une largeur suff sante pour lire la bande MRZ (« Machine Readable Zone ») d'un document d'identité type passeport ou carte d'identité, avec un miroir 121 d'une hauteur H121 de 10,5 mm et une distance Dp entre le centre des capteurs et la fenêtre 112 de 4,5 mm, l'angle ex est de 17°.
La figure 4 illustre les éléments présents dans la partie d'acquisition d'image et de commande 140 de l'appareil de lecture 100, ces élément étant fixés sur la plaque de circuit électronique 132 (non représentés sur les figures 1 à 3). La partie 140 comprend un circuit intégré programmable 141, tel qu'un microprocesseur, qui reçoit les signaux d'image envoyés par les capteurs photosensibles 131. Les traitements de reconnaissance de caractères (OCR) ou similaire peuvent être mis en œuvre directement par le circuit 141. Alternativement, l'image brute telle que reçue par les capteurs photosensibles peut être transmise pour traitement à un dispositif hôte, tels qu'un ordinateur PC, une tablette, ou un serveur via un port de communication 144 (ex. port USB, série, internet, wifi, etc.).
Le circuit 141 est également relié à un dispositif de détection 142 apte à détecter la présence d'un objet sur la fenêtre 112, comme par exemple un contacteur. Lorsqu'un objet est détecté devant la fenêtre, le circuit 141 commande l'activation de la source lumineuse 123 pour éclairer ce dernier.
Selon un aspect optionnel de l'appareil de lecture optique de l'invention, la partie d'acquisition d'image et de commande 140 peut comprendre en outre un circuit d'émission et de réception radiofréquence 143 apte à recevoir des données stockées dans un microcircuit intégré de type puce sans contact présent dans l'objet à lire, tel qu'un microcircuit connecté à une antenne formant un transpondeur RFID. Dans ce cas, le boîtier 110 comprend une extension située derrière la plaque de circuit 132 pour loger le circuit 143, lui-même connecté à une antenne positionnée sur les bords de la paroi inférieure 118. Les données d'image issues des capteurs photosensibles, et éventuellement les données lues dans la puce de l'objet, peuvent être transmises, via le port de communication 144, à un dispositif hôte, tel qu'un ordinateur PC, une tablette, ou un serveur afin d'être traitées et de procéder en particulier à leur contrôle. Dans le cas par exemple d'un document d'identité tel qu'un passeport ou une carte d'identité, les caractères ou autres données visuelles acquis par l'appareil de lecture sont comparés à des données de référence afin de réaliser le contrôle d'identité.
Ces traitements de contrôle peuvent également être mis en œuvre par le circuit 141 lui-même. Dans ce dernier cas, l'appareil de lecture peut être muni d'un écran ou de voyants permettant d'indiquer à l'utilisateur le résultat du contrôle des données.
Les dimensions de l'appareil de lecture optique de l'invention sont principalement définies en fonction des dimensions du ou des objets destinés à être lus. Par exemple, dans le cas de la lecture d'un passeport, la longueur Lno de la fenêtre est d'environ 125 mm, ce qui correspond à celle d'une page de passeport et l'appareil comprend 3 capteurs photosensibles (par exemple des capteurs PAC 7332 de la société Pixart®) espacés les uns des autres de 40 mm environ. Le boîtier de l'appareil de lecture de l'invention présente dans ce cas (sans module de lecture RFID) les dimensions extérieures suivantes : LUo=125 mm, lno=32 mm et hno=ll mm (figure 1).
Selon un autre exemple, appliqué à la lecture de carte d'identité au format de type « carte de crédit », la longueur L122 de la fenêtre est d'environ 85 mm, ce qui correspond à celle de la carte d'identité et l'appareil comprend 2 capteurs photosensibles (par exemple des capteurs PAC 7332 de la société Pixart®) espacés les uns des autres de 40 mm environ. Le boîtier de l'appareil de lecture de l'invention présente dans ce cas (sans module de lecture RFID) les dimensions extérieures suivantes ;
Figure imgf000013_0001
l mm (figure 1).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de lecture optique (100) d'un objet (10) comprenant : - une fenêtre d'exposition (112) de l'objet à lire,
une source de lumière (123),
un premier et un deuxième miroirs (121, 122) placés respectivement à proximité de deux côtés opposés (112a, 112b) de la fenêtre d'exposition ( 112), les miroirs s'étendant sous ladite fenêtre d'exposition suivant des plans (Pm, P122) formant entre eux un angle (a) non nul, le deuxième miroir (122) étant partiellement transparent,
au moins un capteur optique ( 131) placé derrière le deuxième miroir ( 122) partiellement transparent.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (123) comprend une ou plusieurs diodes électroluminescentes (1230).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source lumineuse (123) comprend plusieurs diodes électroluminescentes
(1230) émettant dans des longueurs d'onde différentes.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la source lumineuse comprend des moyens aptes à diffuser la lumière de manière homogène.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (110) ayant une paroi supérieure (114) et une paroi inférieure ( 118), la paroi supérieure comportant une ouverture (113) délimitant la fenêtre d'exposition ( 112), les premier et deuxième miroirs ( 121, 122) étant placés entre les parois supérieure (114) et inférieure ( 118) du boîtier, le premier miroir ( 121) s'étendant sous un premier bord longitudinal ( 112a) de ladite fenêtre et le deuxième miroir ( 122) s'étendant sous un deuxième bord longitudinal (112b) de ladite fenêtre.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'objet à lire (10) correspond à un document d'identité et en ce que la fenêtre d'exposition (112) présente des dimensions correspondant à au moins une partie du document d'identité à lire.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs capteurs photosensibles ( 131) espacés uniformément les uns des autres derrière le deuxième miroir partiellement transparent (122).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier miroir (121) s'étend sous la fenêtre d'exposition (112) suivant un plan (Pm) perpendiculaire au plan de ladite fenêtre et en ce que le deuxième miroir (122) s'étend sous ladite fenêtre (112) suivant un plan (Pm) formant un angle avec la normale (Ni 12) du plan de ladite fenêtre.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la source de lumière (123) est disposée entre les deux miroirs (121, 122) contre la paroi inférieure (118) du boîtier (110).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de lecture radiofréquence courte portée ( 143) apte à lire des données stockées dans une puce sans contact présente dans l'objet à lire.
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