Brevet FR2008255A1 — publié le 19700116

T t 2008255 La présente invention concerne et a essentiellement pour objet un dispositif de représentation ou d'affichage visuel d'images à laser ou analogue et les diverses applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre , ainsi que les 5 systèmes, appareils, ensembles, équipements' et installations pourvus de tels dispositifs. Un avantage important des lasers à la fois pour des application à des radars optiques et à des dispositifs de représentation visuelle ou d'affichage d'images actionnés électroniquement 10 réside en leur aptitude à projeter ou à émettre des faisceaux étroits d'intensité extrêmement élevée. Des points lumineux, projetés sur un objet poursuivi par radar ou sur un écran de représentation visuelle ou d'affichage d'images et engendrés par une source incohérente, sont moins brillants ou lumineux que 15 leur source. Les lasers sont exempts de cette limitation et produisent facilement des points lumineux projetés qui sont plus lumineux ou plus brillants que la source. De même , des points lumineux, engendrés par un laser, sont plusieurs ordres de grandeur fois plus lumineux ou brillants que ceux produits par 20 une source incohérente. Une application de représentation visuelle ou d'affichage d'images, pour laquelle une luminance ou brillance de points lumineux extrêmement élevée est nécessaire, est la projection d'images de iélévision sur uné^ran passif. Un système de repré-25 sentation visuelle ou d'affichage d'images à laser utilise un faisceau étroit de lumière laser, module son intensité, le dévie dans les plans respectivement horizontal .et vertical' aux fréquences appropriées d'analyse, de balayage ou d'exploration pour former une trame ou analyse totale d'images et projette ensuite la mire 30 ou l'image vidéo sur un écran de représentation visuelle. Comme le système de représentation visuelle à laser utilise une lumière de différentes couleurs (donc de différentes longueurs d'onde), les effets dispersifs, présentés par des dispositifs balayeurs* analyseurs ou explorateurs non mécaniques à faisceau laser, employés 35 auparavant, ont nécessité des dispositifs analyseurs, balayeurs ou explorateurs séparés pour chaque faisceau, La synchronisation d'un certain nombre de dispositifs analyseurs ou balayeurs à faisceau requiert des circuits relativement complexes de traitement de signaux de déviation afin de compenser la dispersion et de procurer 4S des trames de même grandeur ou définition pour les faisceaux 9 1500T 2 2008255 respectivement rouges, verts et bleus. Les caractéristiques indésirables de dispersion sont présentées par des dispositifs analyseurs ou balayeurs à faisceau utilisant la réfraction contrôlée ou réglée électro-optiquement dans des cristaux et 5 des variations d'ondes acoustiques dans l'indice de réfraction de liquides. En conséquence, l'emploi de dispositifs réflecteurs ou réfléchissants, plutôt que de dispositifs de réfraction dépendant de la longueur d'onde, a été proposé pour des systèmes de repré-10 sentation visuelle à laser. Un type de dispositif balayeur ou analyseur à faisceau, qui est capable de procurer à la fois la coïncidence nécessaire des faisceaux déviés et la résolution relativement élevée de plusieurs centaines de diamètres de spots ou de taches lumineuses, emploie des miroirs vibrants actionnés 15 ou entraînés par des éléments de cisaillement piézo-électriques. Des dispositifs de ce type sont décrits dans les demandes de brevet américain en instance H° 518.324 déposée le 3 Janvier 1966 et ÎI° 695.142 déposée le 2 Janvier 1968. Le signal analyseur, balayeur ou explorateur normalisé de télévision en dents de scie 20 de 15,75 kHz est caractérisé par un court intervalle de suppression de 9 microsecondes entre les lignes horizontales successives. La trace de retour de balayage ou le retour du spot du faisceau analyseur, explorateur ou balayeur doit avoir lieu pendant ce court intervalle et, en pratique, des miroirs actionnés ou 25 entraînés piézo-électriquement ne réalisent pas d'une façon sûre ce retour rapide du spot. En outre, un miroir à mouvement de mutation à convertisseur d'analyse ou de balayage optique à fibres a été employé dans dés systèmes de projection à laser. Les performances de ce type 30 de dispositif analyseur, balayeur ou explorateur se sont avérées être limitées sous divers rapports. Par exemple, le faisceau de sortie est dispersé par les paquets ou groupes de fibres, de sorte que l'angle- de divergence minimal du faisceau est égal à environ vingt fois la valeur limite de diffraction. Il en résulte que le 35 dispositif analyseur ou balayeur suivant (appelé ci-après dispositif analyseur ou balayeur vertical) et les éléments optiques de sortie doivent recevoir un faisceau vingt fois plus gros ou s'adapter à celui-ci. De même, ce type de dispositif analyseur nécessite des éléments optiques pour réaliser à nouveau la colli-50 mation du faisceau de sortie quand il émerge des paquets ou ■ ) 15001 3 2008255 groupes de fibres. En variante, l'emploi de miroirs rotatifs, pour former un dispositif analyseur à faisceau de haute résolution et exempt de dispersion, a été proposé. La principale difficulté avec ce 5 type de dispositif est la nécessité que les miroirs, typiquement polygonaux, soient entraînés à des vitesses de rotation constantes élevées afin de produire me mire d'analyse ou de balayage présentant le court intervalle de retour de balayage ou du spot, nécessité par le signal, normalisé de télévision. L'intervalle de 10 retour de balayage ou du spot est le temps entre les lignes successives d'analyse, d'exploration ou de balayage pendant lequel les bords ou côtés du polygone traversent ou coupent le faisceau. Dans ces intervalles, le faisceau est divisé et découpé ou festonné, ce qui atténue et diffracte le faisceau de sortie. Afin que chacun 15 de ces intervalles représente environ 10 i<> de la période ou durée d'analyse, de balayage ou d'exploration, chaque face du miroir polygonal doit être dix fois plus longue que le diamètre du faisceau laser. Ceci nécessite l'emploi d'un grand miroir polygonal tournant à une très grande vitesse.. En pratique, la vitesse de 20 fonctionnement nécessaire produit des contraintes internes importantes dans la structure du miroir. En outre, le grand moment d'inertie de la structure du miroir rend difficile la réalisation de la stabilisation et de la synchronisation pendant le fonctionnement. En conséquence, l'emploi d'un dispositif analyseur ou balayeur 25 à faisceau du type à miroir tournant ou rotatif, aux grandes vitesses de balayage, d'analyse ou d'exploration exigées par le signal transmis classique de télévision, a été limité jusqu*à présent» La présente invention vise la création d'un dispositif analyseur , explorateur ou balayeur à faisceau qui emploie une 30 structure de miroir polygonal tournant relativement petite et supprime essentiellement les difficultés précédemment rencontrées en analysant ou balayant un faisceau laser dans un système de représentation visuelle de télévision. Cette invention se rapporte à un système de représentation 35 visuelle à laser dans lequel le faisceau lumineux sortant, provenant d'un laser, est modulé en intensité conformément à l'information à afficher ou à représenter visuellement et est ensuite dirigé, conduit ou guidé à des vitesses d'analyse ou de balayage relativement élevées vers un écran pour la représentation visuelle 40 ou d'image» >9 15001 4 2008255 Dans le présent système de représentation visuelle, le faisceau de sortie, provenant d'un laser, est dirigé vers un dispositif analyseur composite à faiceau et à modulation d'intensité. Cette combinaison comprend un modulateur d'intensité, positionné 5 pour recevoir le faisceau de sortie provenant du laser et des moyens pour appliquer des premier et second signaux modulateurs à celui-ci. le modulateur est caractérisé par le fait qu'il décompose son faisceau de sortie en des premier et second faisceaux composants et fait varier l'intensité de ces faisceaux composants conformément 10 aux signaux modulateurs appliqués. Le premier signal modulateur est essentiellement une onde carrée mu rectangulaire présentant des premier et second niveaux de tension. La grandeur du second niveau ou niveau plus élevé est égale à celle exigée pour la modulation complète du faisceau d'entréa 15 Le premier ou bas niveau ne produit essentiellement aucune modulatim du faisceau d'entrée. Il résulte du signal modulateur en onde carrée ou rectangulaire que les premier et second composants lumineux provenant du modulateur alternent entre la pleine et la nulle intensité . Le second signal modulateur , appelé ei-après le signal 20 vidéo, contient l'information à représenter visuellement et est superposé au signal en onde rectangulaire ou carrée. Le signal vidéo fait varier les intensités relatives des premier et second composants émergeant de l'extrémité de sortie du modulateur. Pendant la demi-période ou alternance où l'onde carrée ou rectangulaire est 25 au premier niveau de tension ou au niveau de tension inférieur, le second composant contient la modulation vidéo nécessaire pour représenter visuellement une image positive» Dans la demi-période ou altèrnance suivante, le premier composant contient la modulation vidéo pour une représentation visuelle d'image positive. 30 L'image est représentée visuellement sur un écran par la formation d'un balayage à trame des premier et second composants lumineux ait ernat if s 3 Une représentation visuelle d'image de télévision est produite en appliquant un signal en onde carrée ou rectangulaire au modulateur qui est à une fréquence égale à la 35 moitié de la fréquence de balayage ou d'exploration par lignes, c'est-à-dire à 15,75 kHz dans des applications de télévision et qui est synchronisé avec les moyens de balayage ou d'exploration par faisceau réalisant l'analyse ou le balayage par lignes. Ce signal en onde carrée ou rectangulaire comporte l'information 40 vidéo pour la représentation visuelle de l'image de télévision 9 1500T 5 2008255 superposée à celle-ci. les premier et second composants lumineux provenant du modulateur sont dirigés vers un premier moyen d'analyse ou de "balayage par faisceau qui procure la trame de balayage par lignes 5 horizontales, le premier moyen de balayage pâr faisceau comprend un miroir polygonal ài}6ôt és tournant synchroniquement. Un moyen , pour diriger les premier et second composants provenant du modulateur sous différents angles vers les régions adjacentes sur le périmètre du polygone, est interposé entre le modulateur et le 10 premier moyen de balayage. Chacun des n côtés ou faces du miroir polygonal est approximativement le double du diamètre du faisceau composant. Ainsi, lorsqu'un faiceau composant frappe ou rencontre un sommet du polygone, l'autre faisceau est situé centralement sur la face d'un 13 miroir individuel. Quand un faisceau composant se propage en travers d'un miroir individuel en raison de la rotation de la structure polygonale, les angles d'incidence varient continuellement et ainsi, les faisceaux composants réfléchis balayent un écran de représentation visuelle. En employant des. faisceaux: composant s doubles, 20 les faisceaux engendrent alternativement une trame d'analyse ou d «eaqDlôration unidimensionnelle . On fait tourner le miroir polygonal en synchronisme avec les signaux modulateurs appliqués au modulateur, de sorte que l'information vidéo appropriée existe dans le faisceau composant particu-25 lier qui est situé centralement sur la face de miroir et la transition entre les niveaux du premier signal modulateur ne se produit pas pendant la production d'une analyse par lignes. En conséquence, des moyens sont prévus pour synchroniser l^otation du miroir avec le premier signal modulateur. Quand un faisceau composant 30 est situé centralement, l'autre faisceau composant est divisé ou découpé, festonné ou dentelé par sa transition ou son passage en travers du bord des miroirs adjacents. P0ur assurer que le miroir rotatif est maintenu en synchronisme avec le signal modulateur, des moyens photodétecteurs peuvent être positionnés pour 35 déterminer soit le début ou l'achèvement des analyses oar lignes formant la trame. Le signal provenant des moyens photodétecteurs est amené par rétroaction à un comparateur de phases qui est couplé avec le moyen d'entraînement ou de commande du miroir tournant. 40 En raison de la production ou de l'émission de deux'faisceaux 9 15001 6 2008255 composants dans le modulateur et de leur modulation alternée en synchronisme avec la rotation du miroir polygonal, la limitation de temps de transit, de parcours ou de réponse, associée au passage d'un faisceau par-dessus le bord entre deux faces successives de 5 miroir, c'est-à-dire l'intervalle de retour de balayage, est pallié. En outre, lès deux composants du faisceau sont produits . par le même modulateur, produisant les variations d'intensité conformément à l'information vidéo. Par ailleurs, l'aptitude à utiliser une structure de miroir tournant, dans laquelle les faces 10 individuelles de miroir sont seulement deux fois plus grandes que le diamètre du faisceau composant,, permet à la vitesse périphérique de la structure de miroir d'être sensiblement inférieure à . celle nécessitée par des analyseurs ou balayeurs à faisceau tournant simple eu unique. Il en résulte que l'énergie cinétique, 15 emmagasinée dans le miroir tournant, est de plusieurs ordres de grandeur plus basse que celle emmagasinée par des analyseurs ou balayeurs à faisceau simple eu unique. Le résumé précédent s'est référé à un système de représentation visuelle monochrome ou à couleur unique. Cependant, le présent 20 système peut être employé dans un système de représentation visuelle multicolore, dans lequel un ou plusieurs lasers sont/itilisés. Dans ce type de fonctionnement, un modulateur est prévu pour chaque faisceau coloré. Chaque modulateur produit des premiers et seconds faisceaux composants. Les premiers composants sont tous combinés 25 pour former un premier faisceau composé colinéaire par des moyens appropriés de combinaison optique, c'est-à-dire des miroirs, des dispositifs dichroïques et analogues. Le même, les seconds faisceaux sont combinés d'une manière analogue pour former un second faisceau composé. Les premier et second faisceaux composés sont ensuite ^0 dirigés vers un analyseur ou baladeur de faisceau comme indiqué précédemment. Dans le cas d'un système de représentation d'images de télévision , la. sortie du premier analyseur de faisceau à miroir . rotatif est actionnée pour fournir une.fréquence d'analyse, 35 d'exploration ou de balayage de 15,75kHz et l'analyse ou le balayage par lignes ainsi produit est dirigé vers un second, analyseur de faisceau plus lent, ou vertical pour compléter l'analyse de trame requise. L'invention sera'-mieux comprise et d'autres buts, caract.é-40 ristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront au.cours > 1500î 7 2008255 de la description explicative qui va suivre , en se reportant aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemples illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : 5 - la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel ou organi gramme d'un mode de réalisation de l'invention employé pour produire une représentation visuelle monochrome; - la figure 2 est un schéma plus détaillé d'éléments particuliers du mode de réalisation de la figure 1 ; 10 — IteB figures.'3a, 3"b et 3c sont des schémas montrant le fonction nement du dispositif analyseur de faisceau double du mode de réalisation de la figure 1 ; - la figure 4 est un schéma synoptique fonctionnel des circuits d'entraînement et de synchronisation pour l'analyseur de faisceau 15 double du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 5 est un schéma synoptique fonctionnel d'un second mode de réalisation de l'invention pour produire une représentation visuelle multicolore. En se reportant maintenant à la figure 1, un système de 20 représentation visuelle à laser, pour projeter des images monochromes sur un écran, de représentation visuelle ou d'affichage 16, y est représenté. Le système comprend un laser 10, par exemple un laser à gaz ionique qui produit m faisceau lumineux, ayant subi une collimation, dans la partie visible du spectre à un niveau 25 de puissance adéquat pour éclairer ou illuminer un écran de représentation visuelle. le faisceau lumineux provenant du laser 10 est dirigé vers un modulateur 11 d'intensité de faisceau double. Le modulateur est caractérisé par le fait qu'il décompose ou sépare le faisceau 30 d'entrée provenant du laser 10 en des premier et second faisceaux composants et module en intensité chacun des faisceaux composants. Les modulateurs éleetro-optiques et acoustico-optiques sont représentatifs du type de modulateur qui peut être employé. Dans le cas d'un modxilateur de lumière, utilisant l'effet électro-optique 35 de cristaux, le faisceau entrant est décomposé ou séparé en des premier et second faisceaux composés colinéaires, polarisés orthogonalement. L'expression "polarisé orthogonalement" se réfère non seulement à des premier et second faisceaux composants, polarisés dans un plan où les plans respectifs de.polarisation varient ■40 de 90°, mais aussi au cas où les premier et second faisceaux .9 1500 T. 8 2008255 composants sont respectivement polarisés circulairement à gauche et à droite. Ces deux faisceaux composants émergent de la sortie du modulateur d'une manière colinéaire et sont dirigés vers un diviseur ou séparateur de faisceau de polarisation 12. Le diviseur 5 ou séparateur de faisceau est typiquement un cristal de calcite qui sépare physiquement les deux faisceaux composants. Un'type de modulateur de lumière électro-optique, qui s'est avéré spécialement approprié à l'usage dans la présente invention, est le modulateur compensé à biréfringence décrit dans le brevet américain ÏT° 10 3*304.428 délivré le 14 Février 1967 à C.J. Peters et cédé à Sylvania Electric Products Inc. Cependant, d'autres types de modulateurs peuvent être employés. Un exemple en est un modulateur de lumière utilisant le changement de l'indice de réfraction d'un solide ou liquide lors 15 de l'application d'ondes acoustiques pour produire des premier et second faisceaux composants qui ne sont pas colinéaires. Dans un mode de réalisation employant un modulateur de lumière de ce type, le séparateur ou diviseur de faisceau 12 peut être omis. Un type de modulateur acoustico-optique , approprié à l'usage 20 dans le présent système, est désigné dans la technique sous le nom de cellule de diffraction de Bragg et repose sur la formation d'une griihle ou d'un réseau de diffraction par une onde acoustique lorsqu'elle se propage à travers un mOeu liquide tel que l'eau. La puissance acoustique fournie produit des variations ambulantes de 25 densité dans le milieu avec une périodicité égale à la longueur d'onde sonique. Le faisceau laser, entrant dans un modulateur, se propage en travers de l'onde acoustique et est séparé ou divisé en une composante diffractée et en une composante se propageant dans la direction du faisceau incident. Une description plus 30 détaillée de ce.type de modulateur peut être trouvée dans un article intitulé "A Télévision Display Using Acoustic Deflection and Modulation of Cohérent Light", par A. Eorpel, R. Adler» P. Desmares, et ¥. Watson, qui.se trouve dans les 2roceedings of the I.E.E.E., volume 54, î^0 1.0, à la page 1429 et suivantes. 35 Le modulateur 11 fournit la sortie à.double faisceau néces saire conformément à un signal appliqué provenant du générateur d'ondes carrées ou rectangulaires. 22 par l'intermédiaire de 1'amplificateur de commande . ou pilote 17. En se reportant maintenant à la figure 2, le faisceau laser est réduit par les 40 lentilles 31 et 32 et ensuite - dirigé vers le modulateur de 9 1500l 9 2008255 lumière électro-optique 11. Le faisceau entrant réduit ou démultiplié, provenant du laser 10, traverse une paire de cristaux électro-optiques de phosphate monopotassique 33 et 34 comportant une plaque derai-onde 35 entre eux. Les cristaux transforment 5 ou convertissent une partie du faisceau lumineux polarisé entrant en un faisceau composant polarisé dans la direction orthogonale lors de l'application d'une tension en travers de celui-ci. La conversion a lieu pour des faisceaux entrants polarisés circu-lairement aussi bien qu'à polarisation plane. Si aucune tension 10 n'est appliquée, le faisceau sortant , provenant du laser, se propage à travers le modulateur en étant essentiellement non perturbé. Gomme le système utilise les deux composantes, bien quAlternativement, un polariseur de sortie, représenté sur les figures 1 et 2 du brevet américain ÏT° 3.304.428, qui absorbe ou supprime 15 la lumière de la polarisation initiale, n'est pas utilisé à l'extrémité de sortie du modulateur. Par conséquent, le faisceau sortant entier de la source lumineuse peut essentiellement être utilisé pendant une analyse par lignes par le faisceau composant correspondant. Les lentilles 36 et 37, placées à la sortie du 20 modulateur, augmentent le diamètre des composantes, modulées. L'emploi de ces lentilles et le grossissement ou l'agrandissement résultant sont déterminés par la grandeur du spot ou de la tache lumineuse désirée dans une application particulière. En cours de fonctionnement, l'application d'un signal en 25 onde carrée ou rectangulaire entre les bornes 42 et 43 du modulateur 11, d'une grandeorsuffisante pour réaliser la pleine modulation du faisceau laser incident, oblige les première et seconde composantes à apparaître alternativement à l'extrémité de sortie du modulateur. Pendant la demi-période ou alternance, au cours de 30 laquelle l'onde carrée ou rectangulaire est nulle, la première composante possède la pleine intensité et la seconde composante une intensité essentiellement nulle. Quand l'onde carrée ou rectangulaire est à son niveau haut, les intensités relatives des faisceaux sont inversées. Comme le montre la figure 1, le signal 35 vidéo d'entrée est appliquée à la borne-25 et superposé au signal pilote ou de commande en onde carrée ou rectangulaire par le circuit d'addition 28. La polarité du signal vidéo est choisie, dans le cas où une image positive doit être représentée visuellement, de façon que, pendant la demi-période ou alternance au cours de 40 laquelle la commande par onde carrée ou rectangulaire est nulle, .9 1SÔ0T 10 2008255 la seconde composante contienne une information vidéo positive et la première composante contienne une information vidéo négative. Pendant l'autre demi-période ou alternance, le premier faisceau composant est modulé positivement et le second faisceau composant 5 est modulé négativement; Ainsi, les première et seconde composantes sont modulées alternativement en intensité par l'information vidéo, la réalisation simultanée de la modulation vidéo négative est due au fait que des modulateurs de lumière électro-optiques et acoustiques produisent des variations sinusoïdales dans les 10 intensités des faisceaux composants émergeants avec signal modulateur appliqué. le signal excitateur en onde carrée ou rectangulaire, fourni par le générateur 22, est synchronisé avec le signal synchronisant horizontal, appliqué à la borne 26 et possède une fréquence qui 15 est égale à la moitié de la fréquence d'analyse ou de-balayage de ligne. Dans un système classique de représentation visuelle de télévision, la fréquence d'analyse, d'exploration ou de balayage de lignes est normalisée, à 15,75 kHz. Gomme les première et seconde composantes, provenant du 20 modulateur 11, sont colinéaires quand elles émergent, le séparateur ou diviseur de faisceau de polarisation 12 est interposé entre 1'éxtrémité de sortie du modulateur 11 et l'analyseur de faisceau double 13 pour assurer que les composantes sont spatialement distinctes, l'analyseur de faisceau double réalise la trame ou 25 mire d'analyse de lignes horizontales, nécessaire pour la représentation visuelle d'image, le dispositif analyseur ou balayeur 'comprend un miroir polygonal tournant qui est entraîné par un moteur, la vitesse du moteur d'entraînement est déterminée par la fréquence de l'oscillateur 18 à réglage de tension qui est réglé 30 ou commandé par le résultat d'une comparaison de phase entre le signal synchronisant horizontal et un signal produit intérieurement par les photodétecteurs périphériques 15. la comparaison de phase est exécutée par le détecteur synchrone 23 qui fournit une tension de sortie ayant une grandeur qui est une fonction de la différence de 35 phase des signaux appliqués à celui-ci. l'analyseur de faisceau double 13, qui sera décrit plus en détail plus loin, fournit un faisceau de sortie analysé,- exploré ou balayé horizontalement par lignes, qui contient les première et seconde composantes pendant les intervalle s. ^ où elles contiennent l'information, vidéo positive. Ainsi, les première et. seconde -sont alternativement présente à la sorti*? de 1 'analyseur de fais— >9 1500 î n 20082S5 ceau double. Ce résultat est obtenu en dirigeant les première et seconde composantes sur le miroir polygonal 50, de façon que les spots ou taches lumineuses des faisceaux soient positionnés de façon adjacente sur les faces ou côtés individuels du miroir et un angle 5 y existe entre les composantes incidentes. Les faisceaux composants incidents sont représentés sur la figure 2. Les faisceaux de sortie sont représentés en détail sur les figures 3a, 3b et 3c. On notera que les composantes se coupent à l'origine des axes de coordonnées x-y. Ce point d'intersection n'a pas besoin d'être 10 sur la surface du miroir et, en pratique, est situé à l'intérieur du polygone. Lorsque le miroir polygonal tourne, les composantes se propagent en coïncidence adjacente en travers des faces individuelles du miroir. Comme la position de la face par rapport aux composantes varie continuellement, l'angle de réflection change 15 également avec pour résultat que le faisceau composant balaye le long d'une ligne horizontale (en supposant un axe de rotation vertical pour la structure de miroir). L*orientation des miroirs 41, 42, représentés sur la figure 2, détermine l'angle entre les faisceaux composants. Du fait 20 que les composantes incidentes forment un angle y entre elles, les composantes réfléchies sont distinctes et séparées quand elles sont réfléchies par la même face du miroir polygonal. En rendant les faces individuelles de la structure de miroir d'une taille approximativement double du diamètre du faisceau composant et en 25 utilisant la partie centrale de chaque face comme surface réfléchissante effective pour chaque analyse ou balayage de lignes, les composantes sont utilisées d'une manière qui leur permet de balayer des lignes alternées avec un très petit intervalle de retour de balayage entre elles. Dans un mode de réalisation où les 3D faces de miroir individuelles sont au moins de grandeur double du diamètre du faisceau composant,le retour de balayage est essentiellement nul,puisqu'il est déterminé par la durée de commutation ou le temps ou délai de réponse qui est de l'ordre d'une microseconde. La première composante est essentiellement en place pour commencer son 35 balayage de ligne quand la seconde composante termine son balayage. En se reportant maintenant à la figure 1, la trame de balayage de lignes horizontales, fournie par le faisceau de sortie de l'analyseur de faisceau double 13, est fournie à l'analyseur de faisceau unique ou simple 14 qui.est orienté de façon à guider.ou 40 à conduire chaque faisceau dans une direction orthogonale à l'analyse de lignes et à produire ainsi la trame d'analyse ou de S9 15001 12 2008255 "balayage vertical de 60 Hz exigée par le signal de télévision classique. L'analyseur de faisceau simple ou unique 14 peut être mi miroir rotatif» un miroir oscillant, entraîné piézoélectriauement ou un miroir entraîné par un galvanomètre balistique de d'Arsonval 5 à grand angle. En raison de la vitesse ou fréquence d'analyse relativement faible de l'analyseur de faisceau vertical, une latitude considérable est permise dans le choix de l'analyseur de faisceau unique ou simple particulier employé. La "vitesse ou fréquence, à laquelle l'analyseur de faisceau. 10 14 est entraîné, est déterminée par 1'oscillateur 19 réglé ou commandé par la tension. La fréquence de l'oscillateur est réglée ou contrôlée par la tension de sortie du détecteur synchrone 24 qui est déterminée par le résultat d'une comparaison de phase entre un signal provenant des photodétecteurs périphériques 15 et le 15 signal synchrone vertical appliqué à la borne 27. Le faisceau, émergeant de l'analyseur de faisceau simple ou unique, est dirigé vers l'écran de représentation visuelle 16, sur lequel il forme une analyse à trame et représente visuellement une ima^e conformément à l'information vidéo appliquée à la borne 25» Comme cela est 20 représenté, les photodétecteurs 15 sont placés entre l'écran de représentation visuelle et 1'analysera' de faisceau simple ou ".miq'19 st sont positionnés,, àe façon à régler ou à piloter le faisceau émergeant aux extrémités de la trame de balayage® L8analyseur de faisceau douille i3s qui utilise un miroir 23 tournant polygonal à n côtés pour produire le balayage des lignes horizonM.es avec une entrée à faisceau double, est représenté sur les figures 3a, 3b et 3c. Le sens de rotation de la structure du miroir est celui des aiguilles d'une montre comme indiqué par les flèches. Conformément à la figure 2, le faisceau entrant A et le 30 faisceau sortant B sont séparés l'un de l'autre par un angle ^ . L'angle ^ est déterminé par le nombre de faces ^ du miroir polygonal par la relation suivante V -260 • Le nombre de faces individuelles n de la structure de miroir eif la vitesse de rotation de celle-ci sont choisis de façon à produire la"vitesse ou fréquence d'analyse 35 désirée. Dans le mode de réalisation représenté, le miroir polygonal est construit avec douze faces et entraîné à 39.375 tours par minute pour, créer la fréquence de balayage horizontal de 15.750 Hz. L'angle y*5 est de 30 degrés « En corrélation avec la figure 3as le faisceau entrant A est 40 incident sur la partie centrale d'une face du miroir polygonal } 1500 T. 13 2008255 et est réfléchi sans être divisé ou fractionné. Le faisceau sortant A est représenté au centre du domaine d * analyse ou de balayage de faisceau et se déplace dans le sens (descendant) indiqué par la flèche lorsque le polygone continue à tourner. A 5 ce moment , le faisceau entrant B est incident sur l'intersection entre des faces adjacentes et est par conséquent divisé lors de la réflection. Un moitié du faisceau B est réfléchie en arrière sur elle-même tandis que l'autre moitié est réfléchie vers le bas en sortant du domaine d'analyse ou de balayage de faisceau. 10 Sur la figure 3b, la structure du miroir polygonal a tourné, de sorte que les deux faisceaux A et B sont incidents sur la même face et ne sont pas divisés ou fractionnés par une transition ou un passage entre les faces. A ce moment, le faisceau sortant A a achevé son balayage de lignes et est sur le point d'être 15 divisé. Cependant, le faisceau sortant B s'est recombiné et est en place pour commencer son balayage du domaine de balayage par faisceau. Sur la figure 3c, le faisceau sortant A a été divisé en raison de la rotation du miroir polygonal, tandis que le faisceau B a achevé son action en. excédant d'une moitié son 20 balayage du domaine. En rendant la largeur des faces individuelles de la rtrattture de miroir double du diamètre des composantes du faisceau d'entrée et en employant des faisceaux doubles, l'intervalle de retour de balayage est essentiellement nul. La description précédente de l'analyseur à faisceau double» 25 employant un miroir polygonal à douze faces, montre qu'une rotation unique du miroir produit douze balayages de chadun des deux faisceaux de sortie. Bien que l'angle de balayage total, délimitant le domaine de balayage par faisceau , soit sensiblement égal à 2 ^ ou 60 degrés par balayage, les excursions externes de chaque 30 balayage ne sont pas normalement utilisées en raison de la division du faisceau en deux composantes réfléchies pendant les transitions ou passages entre faces adjacentes. Sn pratique, les degrés centraux de chaque balayage sont utilisés. Ainsi, l'analyseur à faisceau double réalise un balayage alterné de la partie centrale 35 de ^ degrés du domaine, de telle façon que, lorsqu'un faisceau achève le balayage de lignes, le faisceau suivant démarre • avec un temps àe retour de balayage effectivement nul en réalisant ainsi vingt-quatre balayages à chaque rotation complète du miroir à douze côtés. 4-0 Contrairement à l'analyseur à faisceau simple ou unique, ) 1500 T. 14 2008255 l'analyseur à faisceau double permet à la taille du miroir d'être sensiblement réduite. Par exemple, dans des applications où un analyseur par faisceau est nécessaire pour fonctionner avec un intervalle de retour de balayage de 10 fo, la longueur de miroir 5 pour un analyseur par faisceau simple ou unique doit être dix fois plus grande que le diamètre du faisceau, de sorte que des réflexions divisées se produisent seulement pendant la période ou durée de retour de balayage. 3n outre, le fonctionnement du miroir tournant avec un seul faisceau réalise seulement une analyse de -0 lignes pour chaque face, tandis que le présent système réalise deux balayages de lignes. La réduction des dimensions physiques de l'analyseur à faisceau double et du nombre de faces s,avèrent. procurer un avantage important en comparaison avec un analyseur à faisceau simple ou unique, conçu pour fonctionner avec une 15 fréquence de balayage de 15,75 kHz, un intervalle de retour de balayage de 10% et un domaine de balayage de 30 degrés. Par exemple dans le cas d'un faisceau laser de 0,12 cm de diamètre, la vitesse périphérique de la structure de miroir rotatif dans l'analyseur à faisceau double est de 23,16 m/s au lieu de 210,31m/s 0 pour l'analyseur à faisceau simple ou unique. D'une façon significative, l'analyseur à faisceau double possède une énergie cinétique inférieure à 1 joule tandis que l'analyseur à faisceau simple possède une énergie cinétique excédant 6000 joules, Œomme résultat de la vitesse périphérique relativement basse, les miroirs ■5 individuels dans le présent système sont actionnés bien en dessous de leur limite de contrainte et la distorsion est sensiblement réduite. La faible énergie cinétique emmagasinée améliore la stabilisation et la synchronisation, tout en réduisant en même temps à la fois les exigences en puissance d'entraînement et les '0 risques ou dangers potentiels pour la sécurité, dus à la rupture d'un miroir. Un type de circuit de commande, d'entraînement ou d'excitation et de synchronisation pour l'analyseur à faisceau double est représenté sous la forme d'un schéma synoptique fonctionnel sur la 35 figure 4. L'analyseur par faisceau 13 comprend la structure de miroir polygonal 50 qui est entraîné autour d'un arbre 51 par un moteur synchrone triphasé à hystérésis 52. La synchronisation du miroir tournant 50 et de la trame de balayage résultante avec le signal synchronisant horizontal du signal de télévision reçu 40 est accomplie au moyen d'une boucle asservie ou à synchronisation >9 15001. 15 2008255 de phase, contenant le séparateur synchrone 54 qui reçoit les signaux des photodétecteurs périphériques 15 et fournit le signal synchronisant, produit localement, au détecteur 58, sensible à la phase, Le détecteur sensible aux phases compare les phases 5 relatives du signal synchronisant horizontal reçu à la borne 26 et du signal synchronisant local et produit un signal d'erreur qui est une fonction de la différence de phase entre ceux-ci. Le signal d'erreur est fourni à un oscillateur contrôlé ou réglé par tension 55 qui fournit, par l'intermédiaire d'un amplificateur de 10 puissance triphasé, le signal excitateur approprié pour le moteur 52. La fréquence nominale de 1'oscillateur 55 est déterminée pour une fréquence de balayage particulière par le nombre de pôles du moteur 52 et par le nombre de faces du miroir polygonal. En outre, un détecteur de pertes de synchronisation 60 et un générateur de 15 tension de maintien 59 sont prévus pour éliminer l'effet d'une perte accidentelle du signal synchronisant reçu. On se rend compte que beaucoup de formes de systèmes synchronisants peuvent être employées et, dans certaines applications, les photodéteeteurs périphériques, séparateur synchrone et détecteur de perte de 20 synchronisation peuvent être supprimés dans le système d'entraînement de l'analyseur à faisceau double. Dans ce cas, le moteur 52 peut être entraîné ou actionné par le signal de sortie provenant d'un oscillateur qui est maintenu en synchronisme avee le signal synchronisant horizontal reçu. 25 En se reportant maintenant à la- figure 5, un système dê représentation visuelle de télévision en couleurs y est représenté, dans lequel des lasers 61, 62 et 63 produisent chacun un faisceau de lumière d'une seule couleur, normalement respectivement rouge, verte et bleue. Le faisceau de sortie de chaque laser est dirigé 30 vers un modulateur correspondant d'un groupe de modulateurs d'intensité de faisceau double 65, 66 et 67. Les modulateurs sont, semblables sous tous les rapports au modulateur électro-optique décrit en corrélation avee le mode de réalisation de la figure 1. Chaque modulateur divise son faisceau d'entrée en des première et seconde 35 composantes colinéaires, conformément au signal d'excitation en onde carrée ou rectangulaire fourni par le générateur 22. En l'absence d'une modulation vidéo, l'excitation en onde carrée ou rectangulaire a pour résultat que les modulateur produisent simultanément des premiers faisceaux composants d'intensité rendue 40maximale0 Cependant, le signal en onde carrée ou rectangulaire est >9 1500 T- 16 fourni à un modulateur particulier en tant qu'information vidéo correspondant à une couleur particulière superposée à caLui-ci. Gomme cela est représenté, les feornes d'entrée vidéo 71, 72 et 73 sont couplées, par 1'intermédiaife des amplificateurs excitateurs 5 75, 76 et 77, respectivement aux modulateurs correspondants 65, 66 et 67. La sortie de chaque modulateur comprend des première et seconde composantes polarisées orthogonalement et contenant alternativement une modulation vidéo positive. Gomme cela est représenté, 10 les faisceaux composants, provenant du modulateur 67, sont réfléchis par te miroir 70, traversent le miroir dichroïque 69 et sont réfléchis par le miroir dichroïque 68 en direction du diviseur . ce faisceau de polarisation 12» Les faisceaux composants- provenant dri nociulateur 669 sont transmis par le miroir dichroïque 69 et 15 réfléchis par le miroir dichroïque 68. En outre, les faisceaux composants , provenant du modulateur65 sont transmis par le miroir dichroïque 68. Les miroirs dichroiques 68 et 69 et le miroir 70 sont positionnés de façon que tous les faisceaux composants soient colinéaires quand ils pénètrent dans le diviseur de faisceau de £0 polarisation 12. Comme cela a été mentionné précédemment en corrélation avec le mode de réalisation de la figure 1, le diviseur de faisceau fait passer une composante polarisée dans une direction sans déviation,, tandis qu'il fait passer et dévie une composante polarisée dans la direction orthogonale. En formant les cristaux, utilisés 25dans le diviseur de faisceau, constitué d'une façon typique par un prisme de calcite, de façon que les deux faisceaux composants entrent et émergent dans une direction normale à la surface du cristal, le diviseur de faisceau peut être rendu non dispersif• En cours de fonctionnement, les modulateurs 65, 66 et 6? sont 50 positionnés de façon que les directions de polarisation de tous les premiers faisceaux composants soient ea coïncidence. Il ea résulte que tous les premiers faisceaux composants sont colinéaires quand ils émergent du diviseur de faisceau et comprennent un faisceau d'entrée unique allant vers l'analyseur à faisceau double 35 13. Similairenent, les seconds faisceaux composants déviés sont colinéaires et comprennent le second faisceau d?entrée allant vers l'analyseur 13. Le fonctionnement des analyseurs à faisceau double et à faisceau single 13 et 14 dans le mode de réalisation de la figure 5 est semblable à celui décrit en corrélation avec 40 le mode de réalisation de la figure t• 15001 17 2008255 Bien que la description ci-dessus se soit référée à des modes de réalisation spécifiques de l'invention, il est à noter que de nombreuses variations et modifications peuvent y être apportées sans s'éca.rter de l'esprit et du cadre de l'invention. 5 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. En particulier elle comprend tous 3es moyens constituant des équivalents techniques des no3rens décrits , ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit 10 de l'invention. h9 15001 18 2008255 R B 7 B H D _I 0 A I 1.0 H_S 1- Dispositif de représentation visuelle ou d'affichage d'image ou analogue , du type dans lequel un faisceau lumineux est modulé conformément à un signal d'information et guidé, dirigé ou conduit de façon à analyser, balayer ou explorer un écran de 5 représentation d'image ou analogue, caractérisé en ce qu'il comporte un modulateur ou analogue, placé dans la trajectoire dudit faisceau lumineux, ledit moduls,teur décomposant ledit faisceau en des premier et second faisceaux composants et modulant l'intensité de ceux-ci conformément audit signal d'information; des moyens analyseurs, 10 "balayeurs ou explorateurs à faisceau contenant un miroir polygonal tournant comportant plusieurs faces réfléchissantes; et des moyens pour diriger lesaites première et seconde composantes vers des positions adjacentes-sur ledit miroir et pour former un angle déterminé entre lesdites composantes, lesdits moyens étant inter-;5 posés entre ledit modulateur et lesdits moyens analyseurs à faisceau, tandis que la rotation dudit miroir polygonal a pour résultat le "balayage alterné dudit écran par lesdits premier et second faisceaux composants. 2- Dispositif selon la revendication 1s caractérisé en ce 20 qu'il comporte en outre des moyens pour appliquer des premier et second signaux modulateurs au modulateur précité, ledit premier signal alternant entre des premier et second niveaux de tension et ledit second signal contenant l'information à représenter visuellement, de sorte que les première et seconde composantes 25 précitées sont alternativement modulées avec représentation visuelle d'information positive. 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens analyseurs à faisceau précités contiennent des moyens pour faire tourner le miroir polygonal précité en synchronisme 30 avec le premier signal modulateur précité appliqué au modulateur précité, de sorte que la, transition ou le passage., entre les niveaux dudit premier signal modulateur, se produit avant la réalisation de l'analyse de lignes suivante. . •■ 4- Dispositif selon la fevenâication 3, caractérisé -ea ce que 35 chaque face du miroir polygonal précité possède.une largeur-qui est approximativement double du diamètre d'un faisceau composant précité. - . 5- Dispositif selon la' revendication 4, caractérisé en ce 9 15001 19 2008255 que le miroir polygonal précité possède n faces individuelles et les moyens précités, pour diriger les première et'seconde composantes précitées vers des positions adjacentes sur ledit miroir, forment un angle déterminé précité entre lesdites composantes 5 qui est égal à 560 . n 6- .Dispositif selon la revendication 5» caractérisé en ce que chaque face du miroir polygonal précité possède une largeur qui est au moins égale au double du diamètre d'un faisceau composant précité, de sorte que l'intervalle de retour de balayage, 10 entre des analyses de lignes successives, est rendu minimal. 7- Dispositif selon la revendication 6 g caractérisé en ce qu'il comporte en outre un analyseur à faisceau verticale placé de façon à recevoir l'analyse de lignes engendrée par les isoyens analyseurs à faisceau précités5 ledit analysera? vertical «tant 15 orienté de façon à orienter un faisceau incident dans une direction orthogonale au balayage de lignes et ainsi à former une trame ou analogue» 8— Dispositif de représentation visuelle ou d'affichage d'image pour créer une image de télévision sur m écran de 20 représentation visuelle, caractérisé en ce qu'il comporte s des moyens pour produire une faisceau lumineux; un modulateur d'intensité placé dans la trajectoire dudit faisceau luja±neuz9 ledit modulateur décomposant ledit faisceau en des premier et second faisceaux composants modulés en intensité; des moyens pour appli-25 quer des premier et second signaux modulateurs audit modulateur., ledit premier signal possédant une forme en onde carrée ou rectangulaire, tandis que ledit second signal contient l'iriformation vidéo à représenter visuellement, lesdits premier et second signaux réalisant une modulation alternée desdites première et seconde 30 composantes avec une information vidéo positive; un analyseur de faisceau double contenant un miroir polygonal ayant n faces réfléchissantes, chacune desdites faces possédant -une largeur qui est approximativement double du diamètre d'un faisceau composant; des moyens pour diriger lesdites première et seconde composantes 35 vers des positions adjacentes sur ledit miroir, lesdits moyens étant interposés entre ledit modulateur et ledit analyseur de faisceau double, lesdits moyens dirigeant lesdites. première et seconde composantes pour former un angle déterminé entre les composantes arrivant sur ledit miroir, tandis que la rotation • 40 dudit miroir a pour résultat le balayage ou l'exploration alterné >9 15001 20 2008255 d'une ligne par lesdits premier ët second faisceaux composants ; et un analyseur de faisceau simple ou unique, placé de façon à recevoir l'analyse de lignes engendrée par ledit analyseur de faisceau double, ledit analyseur de faisceau simple ou unique 5 créant une déviation dans une direction orthogonale au balayage de lignes et constituant ainsi une trame ou analogue sur ledit écran de représentation visuelle. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens précités, pour diriger les première et seconde 10 composantes précitées vers des positions adjacentes sur le miroir précité, forment un angle déterminé entre celles-ci, qui est égal à m degrés « n 10- Dispositif selon lu revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour appliquer des premier et 15 second signaux modulateurs au modulateur précité, ledit pfemier signal alternant entre des premier et second niveaux de tension et ledit second signal contenant 1!information à représenter visuellement , de sorte que les première et seconde composantes précitées sont alternativement modulées avec une information positive de 20 représentation visuelle. 11- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le modulateur d'intensité précité est un modulateur de lumière électro-optique et il est prévu un diviseur ou séparateur de faisceau placé à la sortie dudit modulateur pour séparer spatiale- 25 ment les premier et second faisceaux composants précités. 12- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens photodétecteurs interposés entre l'analyseur de faisceau simple précité et l'écran de représentation visuelle précité pour produire des signaux de sortie conformément à la formation de la trame précitée% et des moyens de détection synchrone couplés avec lesdits moyens phct o dét e et eux-s pour comparer les signaux provenant desdits moyens pliâtodeteeteurs avec les signaux synchronisants reçus et produisant des signaux sorrec-teurs en conséquence, lesdits signaux correcteurs étant fournis 35 aux analyseurs à faisceau précitésc 13- Dispositif de représentation visuelle pour créer une image de télévision en couleurs sur un écran d'affichage d'image ou analogue, caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens pour produire des premier, second et troisième faisceaux lumineux de 69 15001 21 2008255 différentes longueurs d'onde; des premier , second et troisième modulateurs d'intensité, chacun desdits modulateurs étant placé dans la trajectoire du faisceau lumineux correspondant et chaque modulateur décomposant son faisceau en des premier et second 5 faisceaux composants, modulés en intensité; .des moyens pour combiner les premiers faisceaux composants, provenant desdits modulateurs, pour former un premier faisceau composé et pour combiner les seconds faisceaux composants, provenant desdits modulateurs, pour former un second faisceau composé; des moyens 10 pour appliquer des premier et second signaux modulateurs à chacun desdits modulateurs, ledit premier signal possédant une forme d'onde carrée ou rectangulaire, tandis que le second signal contient l'information vidéo en oouleur correspondant au modulateur particulier, lesdits premier et second signaux réalisant 15 une modulation alternée descELfces première et seconde composantes avec une information vidéo positive; et un analyseur à faisceau double contenant un miroir polygonal ayant n fa.ces réfléchissantes, chacune desdites faces possédant une largeur qui est approximativement double du diamètre d'un faisceau composé. 20 14- Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens précités, pour diriger les premier et second faisceaux composants précités vers des positions adjacentes sur le miroir précité, forment un angle déterminé entre ceux-ci, qui est égal à 360 . 25