Brevet FR2091939A1 — publié le 19710121

La présente invention concerne le domaine de la reproduction d'images et de la transmission à distance de ces images. On connaît aivers systèmes de reproduction de documents. Certains systèmes peuvent reproduire sur place un document mais ne peuvent pas transmettre cette image à distance. D'autres systèmes appelés couramment système de fac-similé peuvent transmettre à distance une image fixe mais présentent de nombreux inconve- nients parmi lesquels les plus importants sont le prix de l'installation et la ourle nécessaire pour la reproduction à distance de l'image. Pour reproduire une image à distance, on a propose de mettre en oeuvre des systèmes du type "television" qui présentent tous l'inconvénient de ne pas permettre l'obtention instantanée d'un tirage sur papier de l'image transmise. Dans ce domaine les seules techniques utilisables actuellement sont celles qui mettent en oeuvre la photographie de l'écran de télevision avec une pellicule à développement rapide du type connu sous la marque "Polarold". La présente invention a pour but de réaliser un système de reproduction de documents qui permette d'obtenir un tirage quasi-instantané du document sur place ou à distance. Un tel système est particulièrement utile dans les laboratoires, usines, aéroports, administrations etc... où une personne peut avoir besoin de transmettre immédiatement et sans déplacement une copie d'un document à une autre personne. Pour un tel système les critères essentiels sont la rapidité de transmission et d'obtention à distance d'un tirage sur papier, le coût peu élevé de l'installation, la qualité technique suffisante de la reproduction et la possibilité d'utiliser pour la transmission les moyens de iaisons existants tels que les lignes de liaisons téléphoniques, télégraphiques ou radioélectriques. Les systèmes connus sont coûteux, lents, mettent en oeuvre des techniques délicates et compliquées, exigent des installations spéciales importantes et par ce fait n'existent qu'en un nombre restreint d'unités constituant des véritables centres de télécommunications et ne peuvent donc répondre aux besoins d'une clientèle de plus en plus importante et exigeante qui a besoin de moyens de transmission d'information modernes et efficaces. La présente invention a pour objet un système de reproduction et de transmission d'images et de documents répondant aux critères définis ci-dessus. Le système selon l'invention est remarquable notamment par le fait qu'il met en oeuvre la technique des lasers à impulsions et plus particulièrement la technique des lasers moléculaires à C02. Le système de reproduction de documents selon l'invention met en oeuvre un dispositif d'analyse d'images dans lequel l'analyse est effectuée par le balayage de l'image au moyen d'un pinceau lumineux et par détection de l'intensité de la lumière transmise, réfléchie ou diffusée par le document. Pour chaque ligne analysée de l'image cn obtient à la sortie du détecteur un signal représentant la variation de l'intensité de la lumière le long de la ligne. Dans le cas où l'image analysée est une image sans contraste, on obtient un signal composé de cráneauxdont la durée et la position dans le temps définissent la répartition lumineuse dans une ligne du document analysé. Ce signal "image" combiné avec des signaux de synchronisation du balayage contient l'information nécessaire pour la reproduction de l'image. Selon la présente invention le dispositif d'analyse lumineuse mis en oeuvre est avantageusement formé par un laser émettant un faisceau lumineux vers un dispositif de balayage formé par un déflecteur mécanique ou électro-optique. Ce déflecteur renvoit le faisceau lumineux sur le document à analyser qui subit un balayage lumineux: un détecteur, pouvant être un détecteur à semiconducteur ou un photomultiplicateur, reçoit la lumière réfléchie, diffusée ou transmise par le document analysé, et engendre un signal électrique qui est combiné à des signaux de synchronisation pour former un signal video qui peut être transmis à distance par câble, guide d'onde ou par liaisons aériennes. Le dispositif récepteur mis en oeuvre par la présente invention comporte essentiellement deux organes, à savoir un circuit récepteur permettant le décodage des signaux émis par le dispositif d'analyse et reçu par câble, guide d'onde ou liaison hertzienne, et un dispositif de visualisation. Le circuit récepteur qui peut être un circuit connu tel que ceux habituellement utilisés dans les liaisons télégraphiques téléphoniques ou radioélectriques, délivre donc à une sortie le signal "image" et à une autre sortie le signal "synchronisation de balayage". Selon la présente invention, le dispositif de visualisation est essentiellement remarquable par le fait qu'il comporte un laser pulsé à gaz tel que par exemple un laser pulsé au C02, un dispositif de déflexion du rayonnement émis par le laser et une surface sensible à ce rayonnement et pouvant garder une trace de l'impact du faisceau lumineux. La surface sensible peut être un écran dont la coloration change sous l'effet d'un rayonnement laser pendant un temps suffisamment long pour l'exploitation de l'image transmise. On peut utiliser avantageusement des papiers sensibles tels que ceux utilisés dans les dispositifs de reproduction de documents mettant en oeuvre des effets thermiques. Selon une caractéristique remarquable de la présente invention, l'écran sensible peut être constitué par du papier dont les caractéristiques permettent une carbonisation locale plus ou moins poussée sous l'effet d'un rayon laser tel que les rayons infra-rouges émis par les lasers au C02. Le dispositif de déflexion, disposé à la sortie du laser pulsé à gaz peut être d'un type quelconque capable d'effectuer un balayage ligne par ligne de la surface sensible avec une vitesse suffisante. Ce dispositif de déflexion peut être forme par un système mécanique (miroirs ou prismes tournants) ou un système électro-optique (cellules à déflexions à commande par champ électrique ou magné- tique) ou encore certains systèmes électro-optiques à semiconducteurs dans les quels un faisceau lumineux subit des variations angulaires de trajet sous l'effet d'injections de porteurs etc... Les systèmes ds déflexion capables de travailler avec une cadence et une précision suffisante sont largement connus dans la technique actuelle et ne se ront pas décrits plus on détail dans le présent texte. La figure unique représente schématiquement et à titre d'exemple 1llustra- tif et nullement limitatif un système d'analyse, de transmission et de visuali- sation d'images selon la présente invention. Ce système comporte par exemple un générateur laser 1 émettant un faisceau lumineux 2 qui pénètre dans un dispositif de déflexion 3 commandé par un circuit de synchronisation 4. Le faisceau lumineux sortant 5 effectue le balayage ligne par ligne du document à analyser 6. On suppose dans cet exemple que le document 6 est au moins partiellement transparent : un détecteur de rayonnement (un photo-multiplicateur 7 par exemple) est disposé dans ce cas derrière le document 6, et émet des signaux représenta tifs de l'intensité lumineuse instantanée transmise par le document 6. Les signaux "image" ainsi obtenus à la sortie du détecteur 7 sont envoyés à une entrée 8 d'un circuit de codage 9 qui reçoit en outre par une entrée 10 des signaux de synchro nisation de balayage émis par le circuit 4. Le circuit de codage 9 est un circuit connu tel que ceux utilisés couramment dans la technique de la télévision ou de la transmission de fac-similés, élabore un signal "videz" qui contient toute l'information nécessaire pour reproduire l'image du document 6.Le signal video émis à la sortie Il du circuit 9 est transmis par tout moyen connu (radio, liaison hertzienne, cabale, guide d'onde ou système de transmission à onde porteuse lumi neuve) à l'entrée 12 d'un circuit de décodage 13 faisant partie du dispositif de réception et de visualisation selon l'invention. Le dispositif de décodage 13 est aussi un circuit connu capable de séparer les signaux "image" (émis par le détecteur 73 des signaux de "synchronisation" (émis par le circuit 4). Les signaux de synchronisation délivrés à la sortie 14 du circuit 13 sont envoyés à l'entrée d'un dispositif de balayage optique 15 pouvant être identique au dispositif de déflexion 3. Les signaux "image" délivrés à une sortie 16 du circuit 9 sont envoyés à un circuit de déclenchement 17 associé à un laser pulsé à gaz 18, par exemple un laser pulsé au CO2. Les lasers pulsés à gaz comportent généralement une enceinte dans laquelle circule un mélange de gaz qui sont activés par des décharges élec triques entre des électrodes : ces décharges électriques sont créées par applica tion d'impulsions de tension relativement haute fournies par le circuit de déclenchement 17. Les impulsions lumineuses 19 émises par le laser 18 sont défléchies en 20 par le dispositif de déflexion 15 qui effectue le balayage ligne par ligne d'une surface sensible 21. Cette surface sensible peut être constituée par un écran gardant momentanément ou définitivement la trace visible de l'impact de l'impulsion lumineuse émise par le laser 18. Selon une variante, le dispositif de oéflexion 15 peut être du type à une dimension tel qu'un miroir tournant par exemple qui ne peut balayer qu'une seule ligne. Dans ce cas, pour le passage d'une lions à une autre, or peut prévoir un dispositif de déplacement pas à pas de l'écran 21 qui se déplacerait d'un cran à chacue fois qu'une ligne à été balayée ; sur ia figure, on a représenté, à titre d'exemple, un moteur ou un dispositif équivaleIlt 22, commandé par les impulsions de synchronisation délivrées à la sortie 14 du circuit 13 et capable dc déplacer l'écran 21 par exemple dans le sens indiqué par la flèche 23. La surface 21 peut être un écran ou papier fluorescent, un papier ou une pellicule photosensible ou thermosensible. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention, la surface 21 est constituée par un papier normal ou par un papier ayant subit un traitement lui permettant de changer de couleur par carbonisation partielle sous l'effet du rayonnement infrarouge émis par le laser 18 qui est avantageusement un laser pulsé au C02. En supposant que le balayage est e-ffectué à raison d'environ 1 000 lignes par seconde, une résolution de 0,2 mm sur une surface d'environ 21 x 27 centimètres exigerait 1 000 points par ligne et par conséquent il faudrait une cadence d'émission du rayonnement du laser de 1 Mégacycle par seconde. A titre d'exemple, il est possible d'atteindre ce résultat avec zn laser pulsé au C02 qui gracie à son faible volume de décharge transversale exige une tension d'alimentation relativement basse. Pour obtenir une carbonisation partielle d'un papier ordinaire, une énergie -4 de l'ordre de 10 millijoule par impulsion pendant 0,2 microseconde est suffi- sante dans ce but. Il faudrait donc un raser capable de fonctionner à cette puissance à une cadence de 1 Mcs : ceci peut être obtenu avec un laser pulsé au C02 qui peut délivrer une puissance moyenne de 100 watts pendant une seconde à une cadence de 1 Nos la réalisation d'un t?l laser est très économique car les lasers pulsés au C02 peuvent fournir une énergie moyenne de 5 millijoules par cm3 de volume actif étant donné que dans les lasers pulsés au Cn2 la disposition transversale des électrodes permet de les rendre très proches ce qui diminue la valeur nécessaire de la tension des impulsions de décharge, il est possible d'obtenir des cadences de .fonctionnement élevées de l'ordre du mégacycle par seconde. Bien entendu Invention n'est nullement limitée au mode de réalisation dé erit et représnté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Système de reproduction d'image comportant une source de signaux représentatifs de l'image d'un document, munie d'une première sortie délivrant un signal de synchronisation de balayage ligne par ligne et une seconde sortie délivrant un signal d'analyse d'image point par point ayant une première valeur pour un point lumineux et une seconde valeur pour un point sombre, caractérisé par le fait qu'il comporte un laser à gaz à impulsion muni d'un circuit de déclenchement relié à ladite seconde sortie, un dispositif de déflexion de faisceau lumineux disposé dans le trajet du faisceau dudit laser et commandé par ledit signal de synchronisation délivré à ladite première sortie, et une surface sensible au rayonnement émis par ledit laser, disposée dans le trajet des faisceaux défléchis par ledit dispositif de déflexion. 2/ Système de reproduction d'images selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit laser est un laser à impulsion à flux de C02 et à électrodes transversales, ladite surface étant constituée par un matériau pouvant être partiellement carbonisé par le rayonnement dudit laser. 3/ Système de reproduction d'images selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau est du papier. 4/ Système de reproduction d'images selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit dispositif de déflexion est du type capable de défléchir un faisceau dans un plan unique, ladite surface sensible étant munie d'un dispositif d'avancement dans une direction perpendiculaire audit plan, le dispositif d'avancement étant commandé par ledit signal de synchronisation délivré à ladite première sortie. 5/ Système de reproduction d'images selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite surface sensible au rayonnement du laser est en matériau photosensible ou thermosensible. 6/ Système de reproduction d'images selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite source de signaux représentatifs de l'image d'un document comporte un générateur laser à gaz, un dispositif de déviation de moyens lumineux disposés dans le trajet du faisceau émis par ledit générateur laser à gaz, capable d'effectuer le balayage ligne par ligne du document à reproduire, un détecteur photosensible disposé à proximité dudit document et émettant des signaux en fonction de l'intensité de la lumière transmise réfléchie ou diffusée par ledit document, un circuit de traitement des signaux délivrés par ledit détecteur pour fournir un signal d'analyse d'images point par point ayant une valeur 1 pour un point lumineux et une valeur O pour un point sombre, et un circuit de synchronisation délivrant des signaux de synchronisation du balayage ligne par ligne. 7/ Système de reproduction d'images selon la revendication 6 > caractérisé par le fait qu'il comporte une liaison par câble reliant les sorties dudit circuit de traitement de signaux et dudit circuit de eynohronisation respectivement à l'entrée dudit circuit de déclenchement du laser à gaz à impulsion et à l'entrée dudit dispositif de déflexion, 8/ Système de reproduction d'images selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une liaison par onde hertzienne reliant les sorties dudit circuit de traitement de signaux Et dudit circuit synchronisation respectivement à l'entrée dudit circuit de déclenchement du laser à gaz à impulsion et à l'entrée dudit dispositif de déflexion. 9/ Système de reproduction d'images selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une liaison par guide d'onde reliant les sorties dudit circuit de traitement de signaux et dudit circuit synchronisation respectivement à l'entrée dudit circuit de déclenchement du laser à gaz à impulsion et à l'entrée dudit dispositif de déflexion. 10/ Système de reproduction d'images selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une liaison par onde à porteuse de fréquence lumineuse reliant les sorties dudit circuit de traitement de signaux et dudit circuit synchronisation respectivement à l'entrée dudit circuit de déclenchement du laser à gaz à impulsion et à l'entrée dudit dispositif de déflexion. 11/ Système de reproduction d'images selon l'une quelconque des revendications 7, 8, 9 et 10, caractérisé par le fait que ladite liaison comporte un dispositif de codage et un dispositif de décodage de signaux video. 12/ Système de reproduction d'images selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit générateur laser à gaz est un laser Hélium-Néon. 13/ Système de reproduction d'images selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins un desdits dispositifs de déflexion et dispositif de déviation est un dispositif à miroirs tournants. 14i Système de reproduction d'images selon lune quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'au moins un desdits dispositifs de déflexion et dispositif de déviation est un dispositif électro-optique.