Brevet FR2512919A1 — publié le 19830318

DISPOSITIF DE TRANSFERT D'UN FAISCEAU LUMINEUX La présente invention concerne un dispositif pour supporter de façon mobile un faisceau de fibres optiques pour transférer un faisceau lumineux, et plus particulièrement un dispositif utilisé pour le balayage d'une image et un système d'enregistrement pour balayer une image originale photoélectriquement pour produire des signaux d'image et enregistrer ladite image sur une feuille de matériau d'enregistrement comportant un agent photosensible. En général, on utilise des fibres optiques du fait que la lumière peut être transférée à n'importe quel endroit souhaité à partir de la source lumineuse si on les courbe pendant l'utilisation. On se référera maintenant à la figure 1 des dessins annexés; lorsqu'un plan condensateur 1 est irradié par de la lumière provenant d'un faisceau de fibres optiques, on voit un dessin tacheté comportant des zones claires et foncées, comme représenté sur la figure 1, au lieu d'une distribution uniforme de la quantité de lumière Si on utilise toute la lumière indiquée par le cercle B sur la figure 1, la quantité totale de lumière ne change pas Cependant, si la distance entre le plan condensateur irradié 1 et si l'extrémité de sortie du faisceau de fibres optiques est augmentée, le cercle B est agrandi de sorte qu'un système plus important est nécessaire pour utiliser tout le faisceau lumineux agrandi Il en résulte qu'en général seul le cercle A, qui correspond à la zone centrale de la lumière émise, est utilisé dans le système optique. Dans le cas o une partie de la lumière émise par le faisceau de fibres optiques est utilisée de cette manière, le déplacement du faisceau de fibres optiques 2 - provoque des changements dans le dessin tacheté; c'est- à-dire qu'en raison de la non uniformité de la distribution de la quantité de lumière, des changements apparaissent dans la quantité de lumière à l'intérieur du cercle A de la zone centrale de lumière Par exemple, si ce faisceau de lumière est utilisé dans un système de balayage et d'enregistrement d'image, le déplacement du faisceau de fibres optiques dans la direction du balayage se traduit par une irrégularité de l'image formée par des points lumineux, ce qui ne permet pas d'obtenir un enregistrement précis. On va maintenant étudier cet effet La constitution d'une fibre optique unitaire F est représentée sur la figure 2, o on voit qu'elle est formée par un noyau 2 et un revêtement 3, et le faisceau lumineux suit un trajet 4 comme représenté sur la figure 2 b; c'est-à-dire que le faisceau lumineux se déplace dans le noyau 2 tout en étant réfléchi par le revêtement 3 Il en résulte que si la fibre optique F produit un déplacement par exemple par suite d'une courbure, le trajet optique 4 change, de sorte que la distribution de la quantité de lumière émise par chaque fibre optique et arrivant sur le plan condensateur 1, et par conséquent la quantité de lumière dans le cercle A, changent aussi. Ainsi, lorsque la fibre optique F est utilisée dans une position déterminée de façon absolue, aucun changement n'apparaît dans le dessin tacheté naturellement, mais lorsqu'elle se déplace le dessin tacheté change toujours. Un examen de ces changements dans le cas d'une courbure en tant qu'une condition de déplacement du faisceau de fibres optiques révèle que, comme représenté sur la figure 3 a correspondant à la figure 1, le trajet optique 4 change, le dessin tacheté dans le -3- cercle A changeant en rentrant et en sortant du cercle A, comme indiqué par des flèches 5, de sorte que la quantité de lumière dans le cercle A change avec un déplacement dû à une courbure. Au contraire, lorsque le faisceau de fibres optiques est tordu, comme représenté sur la figure 3 b correspondant à la figure 1, on a trouvé qu'aucune force de flexion n'agit sur le faisceau de fibres optiques, il n'y a pas de changement dans le dessin tacheté dans le cercle A semblable à celui représenté sur la figure 3 a c'est-à-dire que dans le cercle A le dessin tacheté change uniquement suivant la direction de torsion (direction de rotation) comme indiqué par les flèches 6, ce qui signifie que la quantité de lumière dans le cercle A change à peine. Par conséquent, le principal objet de l'invention est de fournir un dispositif pour supporter de façon mobile un faisceau de fibres optiques pour le transfert d'un faisceau lumineux, qui minimise le changement apparaissant dans la distribution de dessins lumineux tachetés transférés par le faisceau de fibres optiques dans des directions radiales pendant le déplacement du faisceau. Le dispositif pour supporter de façon mobile un faisceau de fibres optiques pour transférer un faisceau lumineux suivant l'invention comporte plusieurs leviers montés en série bout à bout, chaque levier pouvant tourner à une des ses extrémités, autour de son propre axe longitudinal, par rapport au levier adjacent tout en conservant constamment un angle d'intersection prédéterminé par rapport au levier adjacent, ledit faisceau de fibres optiques étant supporté fixement par lesdits leviers suivant sa longueur, grâce à quoi le faisceau de fibres optiques ne peut se déplacer que par un mouvement de torsion autour de son propre axe sans -4- être soumis à une force de flexion - La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, à savoir un dispositif de balayage et d'enregistrement d'image utilisé notamment dans un dispositif d'analyse d'image en couleurs, représenté sur les figures 4, 5 et 6. On va tout d'abord décrire en gros un dispositif d'analyse d'image en couleurs connu Sur la figure 7, un original en couleurs 20 est monté sur un cylindre d'original 7 associé à la section de balayage, tandis que dans la section d'enregistrement un film d'enregistrement 9 est monté sur un cylindre d'enregistrement 8, lesdits cylindres 7 et 8 étant entraînés en rotation en synchronisme par un arbre commun 10 L'arbre 10 est entraîné par un moteur 11, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 12, la rotation dudit moteur 11 étant transmise à une vis sans fin 13, avec un rapport de réduction de vitesse différent, pour entraîner une tête d'enregistrement 14 le long du cylindre d'enregistrement 8 La rotation de ladite vis sans fin 13 est transmise à une vis sans fin 16, par l'intermédiaire d'un système de changement de vitesse progressif 15 pour entraîner une tête de lecture 17 le long du cylindre d'original 7 La tête de lecture 17 est équipée d'un dispositif 17 d'éclairement de l'original comportant une source lumineuse, un condensateur 19 et un miroir 20 La tête de lecture 17 contient un filtre de séparation chromatique et un tube photoélectrique et délivre des signaux d'image suivant le ton et la gradation de l'original, lesdits signaux d'image étant introduits dans un circuit de calcul de compensation de couleurs 22 Les signaux d'image amplifiés et compensés par le circuit 22 sont appliqués à la tête d'enregistrement 14, et des images en couleurs distinctes sont transmises au film d'enregistrement 9 par un faisceau laser. Un trajet optique allant d'une source de faisceau laser 18 jusqu'à la tête d'enregistrement 14 est représenté en détail sur la figure 4, la figure 5 vue suivant la direction de la flèche a sur la figure 4, et la figure 6 Le faisceau lumineux émis par la source de faisceau laser fixe 18 est séparé en faisceaux individuels qui pénètrent respectivement dans une pluralité de fibres optiques F (dont une est représentée), pour y circuler jusqu'à leur émission à partir de la tête d'enregistrement mobile 14 Les fibres optiques F s'étendent le long et sont supportées par une pluralité de leviers 23, 31 qui permettent à ces fibres de suivre le mouvement de la tête d'enregistrement 14 en étant tordues mais pas courbées Le premier levier 23 a la forme d'un L et est monté de façon pivotante à une de ses extrémités par la surface extrême 27 d'une barre coudée 26 fixée sur le dessus métallique 25 du bâti du dispositif La barre coudée 26 et le levier 23 sont respectivement munis de supports 28 et 28 ' et les fibres optiques F sont insérées et fixées dans lesdits supports 28 et 28 ' et s'étendent le long et sont supportées par la surface latérale dudit premier levier 23 Du fait d'un tel agencement, un mouvement de pivotement du premier levier 23 au niveau de la surface frontale de la barre coudée 26 provoque un mouvement de torsion de la partie C des fibres optiques F insérées et fixées dans les supports 28 et 28 '. Un support 29 est fixé sur la face intérieure du côté replié en L du premier levier 23, tandis qu'un support 32 est fixé sur le second levier coudé 31 monté de façon pivotante sur la surface extrême du premier levier 23 Les fibres optiques qui s'étendent le long et sont supportées sur la surface latérale du premier levier 23 sont insérées et fixées dans ces supports 29 et 32 de manière à s'étendre le long et à être -6- supportées par la surface latérale de ce second levier 31 Du fait d'un tel agencement, un mouvement de pivotement du second levier 31 provoque un mouvement de torsion de la partie D des fibres optiques insérées et fixées dans les supports 29 et 32, ce qui permet le pivotement du second levier 31. En outre, sur le côté coudé du second levier 31, les fibres optiques F qui s'étendent et sont supportées d'un côté du second levier 31 s'étendent et sont supportées du côté extérieur Le côté coudé du second levier 31 comporte un support 33 et est situé en face de la tête d'enregistrement 14, cette dernière supportant une barre coudée 34 sur un de ses côtés, et un support 35 étant fixé sur cette barre Dans les supports 33 et 35 sont insérées et fixées les fibres optiques F La barre coudée 34 est montée de façon pivotante, au niveau de sa surface latérale 37, sur le second levier 31 L'extrémité extérieure des fibres optiques F traversant les supports 33 et 35 est insérée et fixée dans un support 36 fixé sur la tête d'enregistrement 14 Grâce à un tel agencement, un mouvement de va-et-vient horizontal de la tête d'enregistrement 14 le long du cylindre d'enregistrement 8 dans la direction de balayage provoque un mouvement de torsion de la partie E des fibres optiques F, ce qui permet un mouvement de va-et-vient de la tête d'enregistrement 14. En outre, même si la tête d'enregistrement 14 effectue un mouvement de vaet-vient, la partie des fibres optiques F entre les supports 35 et 36 reste fixe, étant donné que lesdits supports 35 et 36 sont fixés sur la tête d'enregistrement 14. Avec le dispositif agencé de la manière décrite ci-dessus, lorsque la tête d'enregistrement 14 effectue un mouvement de va-et-vient le long du cylindre 12919 -7- d'enregistrement 8 suivant la direction horizontale (comme indiqué par la flèche C sur la figure 6), étant donné que la barre coudée 26 est fixée sur le dessus , le premier levier 23 pivote au niveau de la surface extrême 27 de la barre coudée 26, tandis que les extrémités opposées du second levier 31 pivotent au niveau de la surface extrême 30 du premier levier 23 et au niveau de la surface extrême 37 de la barre coudée 34 Par conséquent, les fibres optiques F disposées le long des premier et second leviers 23 et 31 sont soumises, au niveau desdites parties C, D et E, uniquement à une torsion, sans être soumises à une force de flexion Il en résulte que le faisceau lumineux émis par les fibres optiques F arrive sur le cylindre d'enregistrement 8 sans que cela implique des changements dans la quantité de lumière Ainsi, il est possible de rendre constante la quantité de lumière émise à partir de l'extrémité de sortie des fibres optiques, de minimiser le système optique interposé entre ladite extrémité de sortie et la surface devant être éclairée, et de réduire le coût du dispositif. 8- REVENDICATIONS 1 Dispositif pour supporter de façon mobile un faisceau de fibres optiques pour transférer un faiseau lumineux, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs leviers ( 23,31) montés en série bout à bout, chaque levier pouvant tourner à une de ses extrémités, autour de -son propre axe longitudinal, par rapport au levier adjacent tout en conservant constamment un angle d'intersection prédéterminé par rapport au levier adjacent, ledit faisceau de fibres optiques (F) étant supporté fixement par lesdits leviers suivant sa longueur, grâce à quoi le faisceau de fibres optiques ne peut se déplacer que par un mouvement de torsion autour de son propre axe sans être soumis à une force de flexion. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens terminaux fixes ( 26) à une extrémité et des moyens terminaux mobiles ( 34) à l'autre extrémité, lesdits moyens terminaux fixes et mobiles supportant des segments terminaux fixe et mobile du faisceau de fibres optiques de manière qu'ils soient parallèles. 3 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second leviers ( 23, 31) ayant chacun la forme d'un L, la première branche du premier levier ( 23) en forme de L étant fixée sur les moyens terminaux fixes ( 26) et pouvant pivoter dans un plan perpendiculaire au segment terminal fixe du faisceau de fibres optiques (F), la première branche du second levier ( 31) en forme de L étant fixée sur la seconde branche du premier levier ( 23) en forme de L et pouvant pivoter dans un plan perpendiculaire au plan contenant le premier levier en forme de L et le segment terminal fixe du faisceau de fibres optiques, la seconde branche du second levier ( 31) en forme de L supportant lesdits moyens terminaux mobiles ( 34) et supportant le segment terminal mobile du faisceau de fibres optiques parallèlement au segment terminal fixe dudit faisceau.