Brevet FR2693578A1 — publié le 19940114

La présente invention concerne les grilles de phase ou de transparences binaires. Il est connu que la restauration des images, la reconnaissance des formes, la classification automatique des images, que ce soit des images aériennes ou des images prises sous microscope, posent de nombreux problèmes. Les principes des divers traitements de l'information réalisés en optique cohérente présentent certaines similitudes avec les méthodes développées dans le traitement électronique du signal. En particulier, les techniques d'échantillonnage permettant de retrouver un signal d'origine à partir d'un ensemble de valeurs prélevées dans le temps découlent des limitations propres aux systèmes électroniques. Dans le cas, par exemple, d'un corrélateur optique formant l'image d'un objet éclairé en onde plane cohérente, les termes de Fourier de cet objet apparaissent dans un plan situé entre deux lentilles et les limitations géométriques du système affectent la résolution de l'image. S'il est nécessaire de tenir compte de la structure fine de l'objet, il faut alors procéder à un échantillonnage au niveau du spectre, qui s'effectue généralement à l'aide d'une grille périodique dont la période dépend de la dimension de l'objet. On peut également utiliser la technique holographique de points. Cependant, les images de sortie sont modulées en amplitude suivant une courbe de profil gaussien, ce qui est un handicap pour des applications à des dispositifs tels que les multiplicateurs d'images ou les corrélateurs multîcanaux, car se pose alors le problème, non encore résolu à c e jour pour toute valeur du nombre d'images ou de canaux désirés, de la quantité de lumière disponible dans ces images. En conséquence, les techniques connues jusqu'à ce jour pour restituer et multiplier les images ne donne pas entière satisfaction. IR but de la présente invention est de réaliser une grille de phase ou de transparences binaires périodique permettant d'obtenir, à partir d'une seule image (ou d'un seul canal ou d'une seule impulsion laser), N images (ou N canaux ou N impulsions laser) d'amplitudes et/ou d'intensités égales. Plus précisément, la présente invention a pour objet une grille de phase ou de transparences binaires périodique comportant, par période, N canaux de transparences (+1) et (-1) et permettant d'obtenir N images d'amplitudes et/ou d'intensités égales à partir d'un point source, caractérisée par le fait que la position respective et la largeur desdits canaux sont liées structurellement par l'équation: arn 2/mn #sin2mn Ko - sin2mn(Ko + K1) + --- + (-l)N-l sin2mn(Ko + K1 + --- + KN-i)I dans laquelle 'a" représente l'amplitude diffractée, "m" le numéro d'ordre des "a", "N" le nombre d'images désiré, et "K" la largeur des canaux. La figure unique représente un exemple de grille selon l'invention. La grille qui est donnée en exemple sur la figure unique est une grille de phase binaire 0 - n dans laquelle le déphasage 0 - n est réalisé par codage de franges. Dans cette grille illustrée, le nombre "N" est égal à 1, ce qui permet, à partir d'un point, de réaliser quatre points (2 x 2) et les périodes élémentaires y sont référencées Ph et Pv. Ces grilles de phase binaire 0 - n correspondent au meilleur taux de modulation. Elles possèdent autant d'éléments réglables par période que d'images désirées à la sortie et ces éléments réglables se trouvent transcrits sur les grilles sous la forme d'une alternance de canaux de transparence (+1) et de transparence (-1).Si N est le nombre d'images que l'on veut obtenir, le nombre de grilles conduisant au résultat souhaité répondant à l'équation: am = 2/m# tsin2mTs Ko- sin2mn(KO + K1) + -------- + (-1)N-1 sin2mn(Ko + K1 ±--+ KN-1)} dans laquelle : "a " représente l'amplitude diffractée, "m" le numéro d'ordre des "a", "N" le nombre d'images désiré, et "K" la largeur des canaux, est égal à 2N-1. Pour une seule solution d'entre elles, les images sont égales en amplitude, les 2N-2 autres correspondent à des images égales en intensité ou module, selon la terminologie des techniciens. Ia réalisation de grilles telles que celle qui est illustrée sur la figure unique peut s'effectuer de différentes façons, par exemple par codage de franges ou par enregistrement d'une grille "gabarit" dans un matériau de phase comme, par exemple, les hologrammes blanchis, les photorésists, les photopolymères, les thermoplastiques, etc. I)ans l'exemple choisi pour visualiser une grille selon l'invention, chaque plage blanche et noire représente respectivement des transparences (+1) et (-1) qui, en réalité, seront obtenues, par exemple, par des variations d'épaisseur dans un matériau de phase pure. I,es grilles selon l'invention trouvent de multiples applications, notamment dans la multiplication d'images, dans des corrélateurs multicanaux, pour la restauration d'images, la reconnaissance de formes, la classification automatique, I'amélioration ou l'extraction des données des images aériennes ou prises sous microscope, l'adressage point à point entre matrices de fibres optiques, la connexion tridimensionnelle entre composants électroniques et/ou entre paniers de composants. La détermination de la largeur "K" des canaux, la fixation de la largeur réelle de la période élémentaire des grilles (Ph et l'v), la réalisation de transparences (+1) et (-1) associées alternativement à chaque canai contenu dans chaque motif élémentaire des grilles permettent d'ajuster concrètement les paramètres des différents systèmes optiques conduisant, par exemple, aux applications évoquées ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Grille de phase ou de transparences binaires périodique comportant, par période, N canaux de transparences (+1) et (-1) et permettant d'obtenir N images d'amplitudes et/ou d'intensités égales à partir d'un point source, caractérisée par le fait que la position respective et la largeur desdits canaux sont liées structurellement par l'équation: am = 2/m# {sin2m# Ko - sin2mrs(Ko + K1) + ---+ (-1)N-1 sin2mTr(Ko + K1 + --- + KN l)} dans laquelle : "a " représente l'amplitude diffractée, "m" le numéro d'ordre des "a", "N" le nombre d'images désiré, et "K" la largeur des canaux. 2. Procédé pour réaliser une grille selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à obtenir lesdits canaux par l'une des méthodes suivantes: codage de franges, enregistrement d'une grille "gabarit" dans un matériau de phase choisi parmi les matériaux suivants: hologrammes blanchis, photorésists, photopolymères, thermoplastiques.