Brevet FR2517075A1 — publié le 19830527

La présente invention concerne un moyen de transmis- sion d'image et plus particulièrement un moyen d'augmenter lé débit de lumière d'une source linéaire ou ponctuelle radiante sur l'axe d'un système optique de fibres à indice de réfrac- tion progressif en maintenant l'intégrité de l'image. Les fibres optiques transmetteurs dtimage, telles que celles produites par la Nippon Sheet Glass Co, sous la mar- que Seofoc, sont utilisées dans de nombreuses applications, telles que machines à photocopier, optiques de transfert pour imprimantes à diodes électroluminescentes ou dispositifs de balayage et imprimantes à tube à rayons cathodiques Une len- tille Selfoc ou fibre optique transmetteur d'image est faite de verre ou de résine synthétique ayant une distribution de l'indice de réfraction dans une section transversale de celle- ci qui varie paraboliquement vers l'extérieur à partir du cen- tre de la fibre et est définie par l'équation n = no(l-ar) o no est l'indice de réfraction au centre, N l'indice de ré- fraction à une distance r du centre et a une constante positi- ve de proportionnalité La lentille Selfoc et le transmetteur d'image formé par un faisceau de lentilles Selfoc sont décrits dans le US 3 658 407. Un transmetteur d'image pratique consiste en un grand nombre desdites fibres optiques transmetteurs d'image, qui sont maintenues étroitement ensemble en faisceau, selon un agence- ment décalé, par exemple par une résine synthétique ou autre liant convenable, et dont les extrémités opposées correspondan- tes constituent une surface récepteur et une surface émetteur d'image Lorsqu'on crée une image d'une source linéaire telle qu'elle peut être tracée sur un tube à rayons cathodiques ou d'une source ponctuelle telle qu'une diode électroluminescente, par un réseau optique de fibres à indice de réfraction à gra- dient, la quantité de lumière recueillie est portée au maximum en augmentant le nombre des rangées de fibres dans le réseau jusqu'au point o les limitations imposées par l'angle de champ des fibres empêchent une nouvelle amélioration Typiquement, deux ou trois rangées de fibres procurent la plus grande capa- cité pratique de captage de la lumière. L'augmentation du nombre des rangées, cependant, aug- mente aussi le coût, la dimension et la complexité de fabrica- tion du réseau. La présente invention apporte, en conséquence, un dis- positif qui peut être utilisé pour procurer un réseau de fi- bres optiques à indice de réfraction à gradient ayant près de deux à trois fois la capacité de captage de la lumière qu'un même réseau de fibres utilisé classiquement et est applicable à des imprimantes électrostatiques o la source de lumière dont on crée l'image est un tube à rayons cathodiques (CRT) ou un réseau à diodes électroluminescentes L'invention peut aus- si être utilisée dans tout système de transfert d'image, dans lequel une ligne d'un tube à rayons cathodiques ou d'un réseau a diodes électroluminescentes doit être représentée par une image, tel que des enregistreurs photographiques à tube à rayons cathodiques. La présente invention apporte, en conséquence, une amé- lioration dans un réseau optique de fibres à indice de réfrac- tion à gradient ayant au moins une rangée de fibres optiques transmetteurs dtimage, les fibres ayant des extrémités d'en- trée et de sortie L'amélioration consiste en une paire de sur- faces à miroir opposées adjacentes aux extrémités d'entrée et de sortie des fibres de la rangée, surfaces qu'augmentent la capacité de captage de la lumière du réseau optique de fibres à indice de réfraction à gradient. D'autres caractéristiques de l'invention apparaltront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem- ple: la Fig 1 est une vue de c 8 té d'une source linéaire ou ponctuelle située sur l'axe d'un réseau à une seule rangée de fibres à indice de réfraction a gradient selon la technique antérieure; 17075 la Fig 2 est analogue à la Fig 1, mais elle montre en plus des surfaces à miroir adjacentes aux extrémités d'en- trée et de sortie de la rangée selon la présente invention; la Fig 3 est une-voe en perspective, avec arrachement partiel d'un réseau à deux rangées de fibres à indice de ré- fraction à gradient ayant des surfaces à miroir adjacentes aux extrémités d'entrée et de sortie des deux rangées selon la présente invention. Dans la description de la forme de réalisation préfé- rée de la présente invention, on se reportera aux dessins, qui montrent sur la Fig 1 une source de lumière linéaire ou ponc- tuelle 10 située sur l'axe d'un réseau de fibres à indice de réfraction à gradient à une seule rangée 12 selon la technique antérieure On peut voir que l'image 14-contient la lumière émise seulement à l'intérieur de l'angle a, tandis que tous les rayons au-delà de cet angle sont perdus. La Fig 2 montre comment l'adjonction de surfaces à miroir placées adjacentes aux extrémités d'entrée et de sortie de la rangée augmente la capacité de captage de la lumière des fibres 12 Une paire de miroirs d'entrée 16 et 18 placés comme le montre la Fig 2 engendre des sources de lumière ap- parentes en B et C, dont les rayons sont recueillis par la fi- bre 12 Il importe de remarquer que les rayons paraissant éma- ner de B et C ne seraient pas captés en l'absence des surfaces à miroir 16 et 18 Une paire de miroirs 20 et 22 est située à l'extrémité de sortie de la fibre 12 Les rayons sortants qui autrement (c'est à dire les miroirs 16 et 18 étant seuls pré- sents) formeraient les images en Bt et C' sont brisés par la seconde paire de miroirs 20 et 22 et superposés en A' Puisque l'image en A' contient la lumière provenant de A, B et C, le débit du réseau a été augmenté Puisque la lumière émanant des sources apparentes en B et C n'est pas aussi brillante que la lumière émanant de la source de lumière ponctuelle ou li- néaire A, l'image en A' n'est pas trois fois plus brillante qu'elle le serait sans les miroirs 16, 18, 20 et 22, mais 2,5 fois plus brillante qu'elle le serait sans les quatre miroirs 17075 16, 18, 20 et 22 pour le réseau de fibres 12 à une seule ran- gée montré sur la Fig 2. La Fig 3 montre des fibres optiques à indice de ré- fraction à gradient 12 disposées en deux rangées décalées 24 et 26 et maintenues ensemble par une résine synthétique ou au- tre liant convenable 28 De chaque côté des fibres 12 est dis- posé un bloc de support 30, 32 pour supporter les miroirs dtentrée 34, 36 et les miroirs de sortie 38, 40 respectivement. Les résultats des essais ont montré que l'augmentation du débit de lumière avec le réseau à deux rangées, comme le montre la Fig 3, est presque la mnme qu'avec le système à une seule rangée montré sur la Fig 2 Généralement, cependant, il y a une légère diminution de l'accroissement de la capacité de captage de la lumière d'un réseau optique de fibres à indi- ce de réfraction à gradient, étant donné que le nombre-de ran- gées de fibres est augmenté, mais cette diminution est très légère. R E V E N D I C T I O N S 1 Réseau optique de fibres à indice'de réfraction à gradient ayant au moins une rangée de fibres optiques trans- metteurs d'image, lesdites fibres ayant des extrémités dten- trée et de sortie,caractérisé en ce qu'il comprend une paire de surfaces à miroir opposées ( 16, 18, 20, 22) adjacentes aux extrémités d'entrée et de sortie desdites fibres ( 12) de la rangée-, surfaces qui augmentent la capacité de captage de la lumière du réseau. 2 Réseau suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux rangées ( 24, 26) de fibres optiques, lesdites rangées étant étroitement maintenues ensemble en faisceau, selon un agencement décalé. 3 Réseau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'augmentation de sa capacité de captage de la lu- mière est de l'ordre de 1,5 fois la capacité de captage de la lumière d'un réseau optique ne possédant pas les caractéris- tiques de l'invention.