Brevet FR2579001A1 — publié le 19860919

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'ENREGISTREMENT ET LA REPRODUCTION DU SON OU DES IMAGES DEPOURVU D'ORGANE ELECTROMECANIQUE La présente invention concerne un proc4#è: et un dispositif dépourvu d'organe électromécanique pour l'enregistrement et ia reproduction du son et/ou des images, et mettant en oeuvre un système è:lectrosea#tique Les systèmes modernes de reproduction du son ou des images sont tous basés sur la traduction d'un signal analogique qui les caracteris- en un signal numérique, c'est à dire en langage binaire.Toutefois, pour enregistrer ou reproduire le signal caractéristique, il est encore indispensable d'avoir recours a des organes électromécaniques qui assurent, par exemple le déroulement d'une bande magnétique ou la rotation d'un disque. Ces systèmes, avec la complexité des circuits associés qui doivent corriger les irrégularités du défilement ou un mauvais positionnement de la tète de lecture, sont encombrants et motteux. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif répondant au même objectif, mais ne faisant appel a aucun organe électromécanique, tout en permettant la reproduction matérielle et le stockage des enregistrements sous une forme aussi peu encombrante qu'un disque, avec un prix de revient très bas. L'invention repose sur le principe suivant: le signal numérique, résultant de la conversion du signal analogique, est enregistré par voie photographique, sur un support fixe (carre ou rectangulaire) selon le principe d'un balayage matriciel. La vitesse du balayage est déterminée en fonction des caractéristiques de la matrice, du codage numérique mis en oeuvre, de la durée de l'enregistrement, et elle est contrôlée par une horloge électronique, par exemple du type a quartz. La durée et la vitesse du balayage seront, bien évidennent, identiques a l'enregistrement et a la reproduction. Selon. l'invention, l'enregistrement est effectué de la façon suivante: on projette sur le support recouvert d'une pellicule photosensible, un rayon luminetm modulé nunériquemont et qui parcourt le support selon des normes déterminées de balayage, en impressionnant la pellicule photosensible. Ce procédé est analogue a celui qui est mis en oeuvre pour la réalisation d'un disque haute fidélité1 mais le balayage en spirale est remplacé par un balayage matriciel. Pour obtenir ce dernier, on a recours a un cran plat identique a ceux utilisés en matière de télévision, mais dont le balayage correspond aux normes fixées pour l'enregistrement et la reproduction Cet Xcran sera, par exemple, du type a cristaux liquides éclairés par derrière au moyen d'une source lumineuse fixe, ou d'un type directement lumineux tel qu'un écran a plasma ou a diodes électroluninescentes L'image est projetée sur une surface p##tosensibIe qui enregistre ainsi, suivant la patrice, une succession de blancs et de noirs provenant de la source modulée numériquement après conversion du signal analogique Le balayage est déclenché a un instant déterminé1 et s'arrête automatiquement lorsque tous les points de la matrice ont été parcourus. L'image de ce balayage est projeté sur une surface photosensible et impressionne celle-ci. On dispose donc ainsi d'un enregistrement photograhique du signal numérique correspondant au son ou a l'image que l'on veut conserver. Il apparait immédiatement que, puisqu'il s'agit d'un enregistrement de type photograhique sur une surface photosensible, il est très facile et économique de reproduire en grande série cet enregistrement par un procédé photographique ou typographique. Pour la lecture d'un enregistrement, c'est a dire pour la reproduction du son ou des images, il suffit de balayer la surface qui porte l'enregistrement en projetant sur celle-ci l'image d'un écran plat, lui-meme balayé suivant des normes déterminées. On retrouve ainsi le dispositif employé a l'enregistrement, mais le balayage n'est alors pas modulé. La surface est donc balayée par un rayon lumineux continu. Ce rayon rencontre des parties sensiblement transparentes et des parties opaques (correspondant aux enregistrements blancs ou noirs), représentant le signal numérique fonction du son ou de l'image.Pour reconstituer ce signal, on projette l'image de l'enregistrement ainsi balayé sur une cellule photoélectrique reliée a un amplificateur a la sortie duquel on trouve le signal numérique initial qu'il est alors aisé de convertir en un signal analogique pour obtenir, selon les procédés conventionnels, le son et/ou l'image. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation donne a titre non limitatif, et a laquelle une planche de dessins est annexée, sur laquelle: La Figure 1 illustre le principe connu du balayage matriciel, La Figure 2 représente schématiquement un dispositif d'enregistrement conforme a la présente invention, La Figure 3 représente schématiquement un dispositif de reproduction conforme a la présente invention, et La Figure 4 illustre le principe d'auto-balayage (1self-scanning > ) d'un écran matriciel. Sur la Figure t, on trouve un élément d'information 1 positionné a l'intersection de l'une des barres verticales 2 et de l'une des barres horizontales 3 de la matrice, cette position étant déterminée par les commutateurs 4 et 5. Sur ce schéma, on a représenté une matrice a cinq barres verticales et cinq barres horizontales, ainsi que des commutateurs électromécaniques1 mais bien entendu, une matrice, dans le cas qui nous occupe, comporte des centaines ou des milliers de barres verticales ou horizontales, et la commutation est intégralement électronique. L'information en provenance du bloc 6 est ainsi appliquée à la matrice et toute la surface comporte des éléments d'information. Sur la Figure 2, on a représenté1 sous la référence 71 la matrice de balayage. A titre indicatif, celle-ci peut être constituée par un écran matriciel plat composé d'un réseau de cristaux placé entre les barres verticales et horizontales et disposé entre deux écrans polarisants, comme on sait le faire pour réaliser des écrans plats pour récepteur de télévision. On effectue le balayage de cet écran au moyen de deux commutateurs électroniques 8 et 9, commandés par une horloge 10, déterminant la vitesse de balayage. Le signal analogique modulé1 a la sortie de l'amplificateur 11, est transformé en un signal numérique modulé dans l'analyseur 12, ce dernier étant piloté par l'horloge te. La surface de l'écran matriciel est donc ainsi balayée par un signal modulé en tout ou rien, et chaque élément d'information est traduit par une transparence ou une opacité. Le problème est d'ailleurs simplifié par rapport a la reproduction d'une image de télévision, car il n'g a pas de demi-teinte. L'écran matriciel est éclairé par derrière au moyen d'une source lumineuse 12 combinée avec un système optique représenté shématiquement par un miroir parabolique 13. L'"imageW ainsi obtenue est projetée sur la surface photosensible 14, par exemple au moyen d'un objectif 15. Les alternances de noir (opacité) et de blancs (transparence) correspondant au signal numérique, sont donc ainsi enregistrées photographiquement. Cet enregistrement pourra être, ensuite, facilement reproduit a des milliers d'exemplaires, par tout procédé d'impression ou de photographie. Sur la Figure 3, on a représenté schématiquement un dispositif permettant la reproduction. On retrouve un écran matriciel tE, aux mêmes normes que celui utilisé pour l'enregistrement, commandé par les commutateurs électroniques 17 et 18 et par l'horloge 19. Pour une reproduction à l'identique, la fréquence de cette horloge doit être rigoureusement égale à celle qui a servi a commander le balayage a l'enregistrement. Cet écran matriciel est éclairé par une lampe 2# et un miroir 21. Toutefois, la lumière produite n'est pas modulée. On obtient ainsi un balayage lumineux constant, aux normes de l'enregistrement, qui est projeté, par exemple au moyen d'un objectif 22, sur le support transparent 23 constituant l'enregistrement que l'on veut reproduire.Ce support est positionné de telle façon que le balayage de sa surface soit identique a celui qui a servi à l'enregistrement. On recueille la lumière qui a traversé le support sur une cellule photoélectrique 24 associée à un système optique 25. Le signal numérique en résultant, issu de l'amplificateur 26 est converti en un signal analogique en 27 et utilisé suivant les procédés bien connus. Selon le procédé illustré Figure 2, on utilise un écran matriciel travaillant par transparence et éclairé par derrière. On peut, bien évidemment, obtenir le même résultat avec un écran matriciel autolunineux tels que les écrans a plasma ou les écrans électroluminescents, tout procédé permettant d'obtenir un balayage matriciel étant valable. Selon le procédé illustré Figure 3, on exploite l'enregistrement par transparence. On pourrait tout aussi bien utiliser un support opaque, l'information étant alors constituée par une succession de noirs et de blancs. Le support serait balayé1 comme dans le cas de la Figure 3, mais la lumière réfléchie serait recueillie sur une cellule photoélectrique située du même côté que la surface balayée suivant n'importe quel procédé bien connu dans la technique. On dispose donc ainsi d'un système d'enregistrement et de reproduction d'un signal numérique ne nécessitant aucun organe mécanique et permettant la reproduction en grande série de l'enregistrement suivant des procédés peu coûteux. Dams la solution qui vient d'être décrite, on fait appel au balayage matriciel classique selon lequel on commute indépendamment ordonnées et abscisses (X et V, Figure 1). Compte tenu du fait qu'il ne s'agit pas d'un balayage de télévision, mais d'une suite de noirs et de blancs, on peut utiliser un bagage en aller-et-retour selon la méthode de l'autobalayage ("self-scanning"), déja utilisée pour l'affichage de données alphanumériques sur une ligne unique sur un écran plat, et telle que décrite dans l'ouvrage intitulé avances in image pick-up and displag et publié aux Etats Unis d'Amérique en 1977 par WAcademic Press". Un exemple de ce type de balayage est illustré Figure 4. Bien entendu, les normes de balayage doivent être identiques a l'enregistrement et a la reproduction. Les écrans plats actuels, comme il a été décrit dans Sciences et Techniques n*79/S#, et dans 1L'Onde électrique volume 63, n l, 1983, ne permettent d'obtenir qu'une définition d'un million d'éléments d'image ("eldi") environ, ce qui ne permet d'enregistrer qu'une image fixe ou de réaliser qu'un enregistrement très court dont la durée est fonction de la bande passante choisie pour la reproduction (parole ou- haute fidélité) et du système de codage envisagé. Approximativement, avec une analyse réduite a trois ~moments pour la parole, on pourrait obtenir un enregistrement d'une durée de l'ordre de la minute. Avec un codage plus performant du type EFM pour la haute fidélité, la durée serait réduite a environ 15 secondes. On peut cependant envisager a brève échéance la- réalisation d'un écran matriciel a très haute définition uniquement destine a l'enregistrement des sons. En effet, il s'agit alors d'un écran monochrome fonctionnant en tout ou rien, donc sans problème de demi-teinte, et dont la luminance peut être relativement faible du fait de la sensibilité actuelle des plaques photographiques. En outre, en utilisant des diodes électroluminescentes1 on peut faire appel aux procédés de fabrication du type a masques, mis en oeuvre pour la fabrication des circuits intégrés. Bien que seul un mode préféré de réalisation de l'invention ait été décrit, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit, notamment pour augmenter la durée de l'enregistrement au moyen d'écrans matriciels a très haute définition, ne sortirait pas du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1- Procédé d'enregistrement du son et/ou d'image sans organe électromécanique1 caractérisé en ce que l'on mét en oeuvre un écran électroluminescent a balayage matriciel (7) dont chaque élément est excité ou inhibé en fonction du signal numérique en provenance de la source a enregistrer, la vitesse de balayage de l'écran étant fonction de ses caractéristiques ainsi que de celles de la source a enregistrer, l'image ainsi obtenue étant projetée optiquement sur une surface photosensible fixe (14 > servant de support primaire a l'enregistrement et pouvant être copiée économiquement par tout procédé aussi bien photographique que typographique. 2- Procédé de reproduction du son et/ou d'image enregistré(e) selon le procédé de la revendication lî caractérisé en ce que l'on projette sur le support enregistré et correctement positionné (23), l'image d'un balayage matriciel non modulé1 selon des normes identiques a celles utilisées pour l'enregistrement, la lumière transmise ou diffusée par le support étant recueillie par une cellule photoélectrique (24), transformée en un signal numérique (26), puis convertie en un signal analogique (27) pour être finalement appliquée a un transducteur audio ou vidéo. 3- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le balayage matriciel est aussi bien un balayage obtenu par commutation des barres en X et Y qu'un balayage du type autobalayage en aller-et-retour, la vitesse du balayage étant identique à l'enregistrement et a la reproduction.