Brevet FR2643472A1 — publié le 19900824

La presente invention concerne la réalisation de graphismes en déplaçant un faisceau laser en X et,en Y et en modulant son intensite lumineuse. Les motifs sont générés en-lB24 et 2048 vecteurs ou points effectues en 2 ms. Les marches concernes sont ceux -du spectacle, de la publicité , de l'industrie et la visualisation de données en fonction du temps. Le produit réalisé a partir de cette invention est utilisé dans le spectacle et la publicité pour projeter des motifs en graphisme et en écriture, dans des champs angulaires pouvant atteindre 20 , ce qui correspond a un format image maximal de 3m*3m a une distance de projection de tm. Dans l'industrie les applications sont des projections de graphiques en X et en Y très résolues quand elles sont vues dans des champs angulaires réduits. Dans le contexte de la visualisation (figure 3) de données évoluant en fonction du tempsl'utilisation du procédé évite l'emploi de feuilles d'enregistrement et de plumes qu'on doit habituellement fournir. C'est le cas des tables traçantes,des enregistreurs ultra-violets a papier photo-sensiblesdes cartométres graphiques,etc.. Le procédé permet de visualiser l > évolution d'un signal électrique par simple projection sur un écran ou un sup port,du moment qu il nest pas absorbant. Les avantages par rapport a une table traçante est ltaugmentation de la bande passante et par rapport au > : systèmes a écrans conventionnels (cathodique et sensibilisation par rayons ultra-violets) est principalement l'observation d'une fonction par plusieurs observateurs simultanement. Les graphismes ainsi obtenus ,écriture ou motif sont animes et des effets spéciaux sur la luminosité sont obtenus en agissant sur la modulation du fais-eau laser,. Le nombre de graphiques projeté est de deux par bloc de déflexion , DE Le but de la présente invention est de réaliser des images calligraphiques en vidéo avec des résolutions spatiale et temporelle restituant au motif projeté une une bonne vraissemblance en imagerie. Le résultat obtenu est un motif élémentaire défini par 2048 vecteurs en un temps de 20 ms. Les projections de motifs par balayage d'un faisceau laser réalisées actuellement restent onéreuses quand on utilise des techniques conventionnelles, cas des diflec- teurs acousto-optiques et des déflecteurs lecto-mecani- ques å miroir tournant multi-facettes. Si on utilise des techniques-de technologie plus simple, exemple des scanners asservis en rotation les temps d'acces sont trop importants et limitent la définition des modèles projetés. Les systèmes conventionnels utilisant des galvanomètres dits crayons ont l'inconvénient de devoir introduire une optique de renvoi (prisme) ou de conjugaison (lentille / miroir) et necessitent un miroir galvanométrique (Y) sur le second axe de rotation de dimensions plus importantes que le miroir galvanomètrique (X) si on n'introduit pas d'optique. Cela entraine une bande passante insuffisante sur le second axe de rotation , donc du graphisme limité temporellement. L'objet de la présente invention est de réaliser une dé- flexion dFun faisceau laser en X et en Y avec des bardes passantes élevées et identiques sans aucun artifice optique dans un faible encombrement mécanique (figure 1 ). La réalisation nécessite une disposition des galvanomb- tres "crayons" adéquate et des amplitudes de magnétisme optimisees.F'our ne pas modifier l'inertie résultante des galvanometres haute fréquence, la valeur de la distance géométrique entre les deu centres des miroirs , X et Y, de chaque couple n'e:-:céne pas 3.5 mm(figure 4 ). Les pièces polaires 60 et 61 sont positionnées au niveau des deu:: piles nord et sud de deux aimants ou commerce ou dun seul aimant si celui-ci est de la forme dsun U. Afin de diminuer lFencombrement mécanique important de ces aimants permanents en ticonam du commerce,le système peut entre adapté avec des aimants en samarium/ cobalt dans des conditions de montage adéquates . Les pièces polaires 6ED et 615 sont alors positionnées vis a vis de deux couples d'aimants en samarium / cobalt de polarité nora et sud chaque couple étant formé de deux fois quatre aimants ( figure 5 ). Une caractéristique du système est la disposition mecanique des entrefers magnétiques et leur définition géo métrique. Une autre caractéristique est que le système n'utilise aucun système optique,lentille ou miroir de conjugaison ou miroir et prisme pour couder le faisceau laser. Une autre caractéristique est que le système est double c'est a dire qu'il peut générer deux motifs de graphisme indépendants et simultanés dans un faible encombrement mécanique ceci de part la disposition des quatre galvanometres dans leur volume. Une autre caractéristique est que ce système peut Ptre utilisé pour générer une seule image en graphisme å une distance de projection fixe ; l'image résultante est alors définie par deux fois 2048 vecteurs en l'espace 20 ms. Une autre caractéristique est l'impltntation mécanique de ltensembl-,LA,MO,DE( figurel).Les modules sont fixais sur une règle R tels que: -MO est réglable en hauteur et en rotation par l'association des deux équerres El et E2. -DE est réglable en hauteur en faisant translater les pièces mécaniques E3 et E4 l'une sur l'autre , le blocage étant obtenu par le serrage des deux vis posi tionnées de chaque coté du bloc dans deux trous oblongs B. -DE est ajusté en rotation et latéralement par la fixation de la cEle E4 sur la règle R, par une vis po Bitionnée dans le trou oblong situé en A. Une autre caractéristique est que le système peut Autre couplé a un calculateur ( compatible ,PC,type XT ou AT) pour générer avec des mémoires statiques ou dynamiques des motifs d'écriture ou de graphisme. D'autres caractéristiques du système selon l'invention apparaitront dans la description d'exemples de rbalisa- tion dans lesquels: -la figure 1 représente un exemple de réalisation en écriture ou en graphisme. -la figure 2 représente un exemple de réalisation de quatre motifs indépendants et simultanés. -la figure 3 représente une réalisation concernant les visualisations d'une fonction du temps , f(t) et la visualisation d'une trajectoire définie par deux fonctions du temps X(t),Y(t),c'est l'exemple d'un cartomètre -la figure 4 représente l'implantation des quatre galvanomètres sur leurs supports mécanique,le magnétisme étant assuré par deux aimants permanents séparés ou monobloc en forme de U -la figure 5 représente l'implantation micanique des quatre galvanomètres sur. leur supports mécaniques dans le cas où le agnetisme est fourni par des aimants en samarium-cobalt,donc pour un encombrement réduit. Le système de génération de graphisme et d'écriture par déplacement en X et en Y d'un faisceau laser est caractérisé par le fait qu'il comporte un ou deux couples de galvanomètres haute fréquence en association directe,c'est dire sans aucun autre élément optique. Le système fonctionne avec des modulateurs acousto optique,M0 dans le cas de motifs où des interruptions de faisceau laser sont nécessaires et sans modulateurs acousto-optiqueM0 dans le cas de motifs non interrompus. L'orientation des axes des galvanomètres est de 60, respectivement par rapport aux plans verticaux et horizontaux pour chaque couple. Le diamètre du faisceau-incident b l'entrée de chaque couple est tangent a l'axe du second galvanomètre. La disposition mécanique des entrefers magnétiques permet d'obtenir des distances géométriques inférieu- res a 3.Smm entre les deux miroirs des galvanomètres GX et GY. Le Systeme est caractérisé par le fait que son fonctionnement est le résultat de l'association PC,EDSEC d'une part et LSMO,DE d'autre part ,système réalisant de l'écriture ou du graphisme par quantité de deux et quatre motifs quand LA,MO est remplaçé par une double et une quadruple source SL,MD. Le fonctionnement des modules -BL,MO,DE d'une part et EF,EC d'autre part ,permet de visualiser en projection des signaux électriques ou des trajectoires en X et en Y (figure 3 Le fonctionnement de EC permet d'ajuster les réponses des galvanomètres en amplitude et en phase. L'association d'un calculateur avec MI,EC permet de générer des images statiques ou dynamiques.. REVENDICATIONS 1) Le système de génération de graphisme et d'écriture par déplacement en X et en Y d'un faisceau laser est ca ractérisé par le fait qu'il comporte un ou deux couples de galvanomètres haute fréquence en association directe, c'est a dire sans aucun autre élément optique. 2) Système selon la revendication i qui est caractérisé par le fait qu'il fonctionne avec des modulateurs acousto-optique , MO dans le cas de motifs où des interruptions de faisceau laser sont nécessaires et sans modulateurs acousto-optiques , MC dans le cas de motifs non interrompus 3) Système selon la revendication 1 qui mentionne que l'orientation des a > 'es des galvanomètres est de 6 , res pectivement par rapport aux plans verticaux et horizon- taux pour chaque couple. 4) Système selon la revendication 1 qui stipule que le diamètre du faisceau incident a l'entrée de chaque couple est tangent a l'axe ou second galvanomètre. 5)Système selon la revendication i qui de la disposition mécanique des entrefers magnétiques permet d'obtenir des distances gécmétrique-=- inférieures b 3.5 mm entre les des miroirs des galvanomètres EX et C. 6) Système selon la revendication 1 qui est caractérise par le fait que son fonctionnement est le résultat de l'association Pt, ED, EC d'une part et LA, MD, DE d'autre part ,système réalisant de l'écriture ou du graphisme par quantité de deux et quatre motifs quand LA, MO est remplace par une double et une quadruple source SL,MC. 7) Système selon le revendication 1 qui par le fonctionnement des modules SL, MO, DE d'une part et EF,EC d'autre part permet de visualiser en projection des signaux élec- triques ou des traJectoires en X et en Y (figure .) 6) Système selon la revendication 1 qui par le fonctionnement de EC permet d'ajuster les réponses des galvanomb- tres en amplitude et en phase. 9)Système selon la revendication 1 qui par l'association d'un calculateur et MI, EC permet de générer des images statiques ou dynamiques.