Brevet FR2703815A1 — publié le 19941014

L'invention concerne un support portatif d informations a mémoire holographique contenant un enregistrement holographique multiplexé. On utilise couramment comme support mobile et transportable d'informations les disques optiques. Ils se présentent sous la forme de disques d'une dizaine de centimètres de diamètre, contenant une série de bits inscrits dans une surface, qui peut être lue par un faisceau de lumière focalisé. L'inconvénient des disques optiques réside dans leur maniement relativement lent, ainsi que leur fragilité. D'autre part, ils sont limités en densite et donc inadequats ou insatisfaisants lorsqu'on doit travailler avec une grande quantite d'informations. Un autre inconvénient est lie au risque d'apparition d'erreur ou d'effacement d'une partie des informations, par une rayure ou autre détérioration physique du support. D'autres supports comme des cartes du type connu sous l'expression "carte à puce" contenant un circuit électronique peuvent constituer des supports portatifs d'informations très pratiques et résistants à l'usage. Mais leur capacité est peu importante, ce qui limite leur utilisation à des opérations élémentaires. Dans un domaine différent plus spécifique, on utilise des techniques d'enregistrement holographique sur des supports portatifs, mais dans un but d T identification ou d'authentification. L'hologramme joue alors un râle de code d'acces, par exemple en définissant une orientation angulaire nécessaire du faisceau de lecture pour que la carte ou l'utilisateur soient reconnus, une telle réalisation étant décrite dans le brevet EP n" 304 194, ou bien l'hologramme, intégré au support sous la forme visible ou invisible ou en surimpression, contient d'autres informations enregistrées afin de rendre ce support difficile ou impossible à contrefaire, une telle réalisation étant décrite dans le brevet EP nO 328 086. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvenients des supports mobiles d'informations, notamment leur capacité et leur fiabilité, et d'améliorer leur mise en oeuvre en utilisant les techniques de l'holographie pour conserver l'information dans le support, de façon à réaliser un support portatif d'informations de grande capacite. A cet effet, l'invention consiste en un support portatif d'enregistrement d'informations, par exemple de type "carte de crédit", comprenant des series de blocs d'informations présentes sous la forme d'hologrammes multiplexés, répartis suivant un motif préétabli et adresses. Les avantages de l'invention sont nombreux. Le support à mémoire holographique présente tout à la fois des qualités de facilité, rapidité et simplicité d'utilisation, car le support enregistré est introduit manuellement avec positionnement automatique dans un lecteur densité, car le multiplexage permet de dépasser la capacité des supports classiques tout en conservant une taille très réduite. L'accès est uniforme et immédiat à la totalité des informations polyvalence, car les informations enregistrées peuvent être numériques ou analogiques, par exemple une série de cartes géographiques, et la lecture peut être sectorielle, hologramme par hologramme, ou transversale, zone donnée d'une série d'hologrammes sécurité, car la qualité de l'enregistrement par multiplexage rend l'information pratiquement inaltérable. De plus, la lecture étant effectuée globalement pour chaque hologramme, un défaut ou un effacement localisé n'affecte pas la récupération de l'information par l'intermédiaire d'une transfor mation de Fourier. Egalement, on peut citer la facilite et la fiabilité du processus d'écriture/lecture. Dans une réalisation préférée, le support est effaçable et réenregistrable. Le rapport coût/quantité d' informa- tions enregistrées est notablement amélioré. D' autres caractéristiques techniques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation, donnee à titre d'exemple en référence aux dessins accompagnants dans lesquels la figure I est une vue en perspective de l'avant d'un support à memoire holographique selon l'invention, de type "carte de crédit" . la figure 2 est une vue en perspective de l'avant d'un support à mémoire holographique selon T invention, dans une première variante de format circulaire ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un support à mémoire holographique selon l'invention, dans une autre variante de type matériau en bande ; . la figure 4 est une vue schématique d'un dispositif d'enregistrement des informations sur le support à mémoire holographique ; . la figure 5 est une vue schématique d'un dispositif de lecture des informations sur le support à mémoire holographique. L'idée générale inventive consiste en l'enregistrement d'informations sur un support individuel portatif par des hologrammes focalisés en des emplacements élémentaires de petites dimensions répartis sur un matériau d'enregistrement du support, chaque emplacement comportant une pluralite d'hologrammes multiplexés. Dans l'ensemble de la description qui suit, on considèrera comme connus les principes généraux des techniques d'holographie. Un exemple de support portable 1 selon l'invention, formant par exemple une carte à mémoire holographique, est représenté sur la figure 1. Il s'agit d'une plaque-support 2 rigide ou semi-rigide, de forme plane et de faible épaisseur, de dimensions aptes å la rendre aisément manipulable et transportable. Cette plaque-support 2 comporte, sur une partie ou la totalité d'une au moins de ses faces, un matériau 3 propre à enregistrer des hologrammes, sous la forme d'un film rapporte ou d'une couche déposée, ou encore d'une matière ou composition integrée au support. Le support comporte en outre une protection supérieure 4, vernis ou autre, transparente aux rayonnements lumineux. De façon préférée, le format de la carte est un format de type "carte de crédit", ou "passeport". Ce format sera normalisé, en une ou plusieurs tailles standard, permettant l'utilisation alternative de plusieurs cartes dans un même appareil d'enregistrement et/ou de lecture, ainsi que la compatibilité des cartes avec differents appareils, sans limitation liée au type de l'appareil. Un format de taille réduite présente l'avantage de faciliter les manipulations, leur introduction dans l'appareil, le remplacement/échange des cartes, leur rangement, leur transport. La plaque-support 2 est réalisée par exemple dans une matière cartonnée ou plastique donnant un minimum de rigidité à l'ensemble. En variante, la plaque-support pourra être totalement souple, l'appareil de lecture ou d'enregistrement étant alors muni de moyens de réception de la carte lui donnant une forme prédéterminée, par exemple un plateau de chargement/positionnement à fond non ajouré sur lequel la carte prendra une forme plane. Dans l'exemple représenté, la carte est de format carte de crédit, à coins arrondis, facilitant son introduction dans un appareil. Le matériau utilise est une matière plastique rigide de faible épaisseur. Sur une face au moins de cette plaquesupport, est rapporte le matériau 3 sensible aux rayonnements lumineux et propre a enregistrer des hologrammes, sous la forme d'un film ou d'une couche déposée ou appliquée, ce film ou cette couche formant une couche d'enregistrement 5. Il s'agit par exemple d'un matériau thermoplastique formant un film mince. Ce film conserve une image holographique sous la forme de microvariations de surface. Le film est solidarisé a la plaque-support par collage ou tout autre moyen équivalent. En variante, le matériau d'enregistrement pourra être déposé uniformement en couche mince sur la surface d'une plaque d'epaisseur réduite. L'enregistrement peut avoir eté réalisé préalablement à la solidarisation du film, ou bien sera réalisé ultérieurement. Le film thermoplastique est protege physiquement par la protection supérieure 4, constituée par exemple d'une couche ou d'un film d'un matériau plastique fin, transparent aux rayonnements, au moins dans le domaine utile (longueurs d'ondes d'enregistrement et de lecture). Les informations contenues dans la carte sont enregistrées sur le matériau d'enregistrement sous la forme d'hologrammes tels que 6 de petites dimensions obtenus par focalisation du faisceau-image sur des emplacements successifs, que l'on appellera des emplacements élémentaires holographiques 7. Les emplacements élémentaires holographiques 7 successifs sont disposés suivant un motif prédéterminé 8, par exemple simplement en forme de tableau à lignes 9 et colonnes 10 perpendiculaires comme représenté. La figure 2 montre une variante de conformation du support. Celui-ci peut se presenter sous la forme d'un disque 11, également constitué d'une plaque-support 12, d'un matériau d'enregistrement 13 en couche ou en film, et d'une protection de surface 14, le matériau d'enregistrement en film rapporté ou en couche déposee formant une couche d'enregistrement 15. Les hologrammes tels que 16 sont egalement répartis en emplacements élémentaires holographiques 17, formant un motif 18, par exemple en cercles concentriques tels que 19. La figure 3 montre une autre variante de conformation du support. I1 s'agit ici d'un film mince 20 pouvant être enroulé sur une bobine 21. Le film 20 forme ou comprend une couche de matériau d'enregistrement contenant des hologrammes 22 répartis en emplacements élémentaires holographiques tels que 23 ordonnés en un motif 24, par exemple a lignes parallèles 25. Bien entendu, selon la largeur du film et les dimensions des images holographiques, un plus ou moins grand nombre de lignes sera possible. Egalement, un autre motif peut être choisi. Le motif peut être continu, ou bien divise en zones successives telles que 26 le long du film, comme représenté sur la figure 3. Selon une caractéristique de l'invention, en chaque emplacement élémentaire holographique tel que 7, 17 ou 23 sont enregistrés plusieurs hologrammes multiplexés tels que 27,28 de façon à multiplier encore la densité d'informations pouvant être obtenue. Ce multiplexage a été rendu de façon imagée sur les figures 1, 2 et 3 par une suite d'hologrammes décalés représentée pour chaque emplacement élémentaire. Bien entendu, cette représentation n'a qu'une valeur explicative et non strictement descriptive, l'ensemble d'une série d'hologrammes multiplexés étant enregistré sur le même emplacement élémentaire. L'enregistrement au niveau des emplacements élémentaires holographiques successifs est obtenu avec un faisceau de lumière coherente divise en un faisceau de référence et un faisceau objet réfléchi sur des objets successifs à enregistrer, en positionnant le support de façon à présenter chaque emplacement élémentaire à l'intersection des faisceaux objet et de référence suivant le motif prédéterminé, comme dejà indiqué. Le multiplexage au niveau de chaque emplacement élémentaire est réalisé en modifiant l'orientation angulaire du faisceau de référence, ce qui entraîne un décalage correspondant du schema d'interférence avec le faisceau objet, donc un décalage de l'image holographique. Pour la lecture, on procède de façon similaire, avec un faisceau de lumière cohérente dirigé vers un support d'enregistrement, en positionnant le support d'enregistrement de façon à présenter successivement chaque emplacement elementaire au faisceau de lecture, et pour chaque emplacement élémentaire, en modifiant l'orientation angulaire du faisceau de lecture selon les modalités d'enregistrement, de façon à lire successivement les hologrammes multiplexés enregistrés sur le même emplacement élémentaire. L'adressage des informations contenues dans les hologrammes multiplexés sur le support est réalisé par exemple en affectant a l'adressage une ou une partie d'un hologramme d'adressage 29 situé sur un emplacement 30 déterminé de la carte. L'hologramme 29 est représenté sur la figure 1 uniquement à titre d'exemple comme le premier hologramme de l'emplacement élémentaire situé dans le coin supérieur gauche du tableau. Un dispositif 31 pour l'enregistrement d'informations sur des supports d'enregistrement tels que décrits ci-dessus est représenté dans son principe sur la figure 4. I1 s'agit d'un schéma de principe d'un montage explicitant la présence et le rôle respectifs des éléments essentiels et l'orientation angulaire des rayonnements lumineux. La représentation est donnée à titre d'exemple uniquement, correspondant 9 la conformation de base du support en carte telle que représentée sur la figure 1. Le dispositif 31 comprend une source de lumière cohérente. 32 de type laser, qui emet un faisceau dit faisceau d'enregistrement 33. Ce faisceau est divisé par un séparateur 34, en un faisceau objet 35 et en un faisceau de référence 36. Le faisceau objet collimaté vient en réflexion sur un objet dont l'image doit être enregistrée. L'objet est fourni à un dispositif de réflexion 37 par une commande de contrôle 38, de manière à fournir la succession d'objets selon le programme d'enregistrement d'hologrammes prévu. Le faisceau objet est ensuite dirigé vers la face du support d'enregistrement portant le matériau d'enregistrement, en étant focalisé par un dispositif de focalisation 39 en un emplacement donné 40 de petites dimensions et de forme quelconque, ou emplacement élémentaire holographique 40. Le plan focal est parallèle et très proche du plan du support afin que le faisceau ne touche qu'une surface réduite correspondant à cet emplacement élémentaire, comme décrit plus haut. Le faisceau de référence est également dirigé vers cet emplacement élémentaire, de façon à former avec le faisceau objet un schéma d'interférences qui permet l'enregistrement de l'image dans le matériau sensible du support. Le dispositif 31 comprend une commande de positionnement 41 pour au moins un support d'enregistrement tel que 1 permettant le déplacement relatif de la face portant la couche ou le film du matériau d'enregistrement du support par rapport à l'intersection du faisceau objet et du faisceau de référence, afin de procéder & l'enregistrement des hologrammes en des emplacements élémentaires successifs selon le motif prédéterminé. Par exemple, le support pourra être commande en mouvement par pas dans deux directions perpendiculaires entre elles dans le plan du support, de façon à former un motif en tableau en lignes et en colonnes. Dans le cas des variantes de conformation du support représenté sur les figures 2 et 3, la commande de positionnement pourra comporter des moyens adaptés pour faire tourner le disque ou derouler le film au fur et à mesure de l'enregistrement des emplacements élémentaires holographiques. De façon caractéristique en vue du multiplexage, le dispositif d'enregistrement comprend une commande 42 de modification de l'orientation angulaire du faisceau de référence selon des modalités prédéterminées. En fonction de ces modifications, les images successives résultant du schéma d'interférences entre le faisceau objet et le faisceau de référence seront décalées et on pourra enregistrer plusieurs hologrammes sur un même emplacement élémentaire comme décrit plus haut. La lecture d'informations sur un support d'enregistrement peut être effectuée par un dispositif analogue, les positions et angles de lecture pour chaque hologramme correspondant aux positions et angles d'enregistrement. Un dispositif 43 pour la lecture d'in- formations contenues dans un support d'enregistrement tel que décrit plus haut est représenté sur la figure 5. Ce dispositif est adapté en particulier aux supports 1 de type carte, enregistrés au moyen du dispositif d'enregistrement 31. Le dispositif de lecture comprend une source de lumière cohérente 44 de type laser, émettant un faisceau de lecture 45. Ce faisceau est dirigé vers le support en étant focalisé en un emplacement élémentaire 46 de celui-ci par un dispositif de focalisation 47, puis après réflexion atteint un dispositif de traitement et/ou de visualisation 48. Afin de pouvoir lire l'ensemble des hologrammes contenus dans le support d'enregistrement, le dispositif de lecture comprend également une commande 49 de positionnement du support par rapport au faisceau de lecture, de manière à pouvoir présenter successivement tous les emplacements élémentaires. Egalement, le dispositif comprend une commande 50 de modification de l'orientation angulaire du faisceau de lecture, suivant les modalités de l'enregistrement. Il est ainsi possible de lire les hologrammes multiplexés pour chaque emplacement élémentaire. De façon avantageuse, les dispositifs d'enregistrement et de lecture pourront être intégres dans un appareil unique, le faisceau emis par la source laser unique étant utilisé soit en enregistrement, soit en lecture. Diverses variantes du support d'enregistrement selon l'invention peuvent en outre être envisagées. Notamment, le support d'enregistrement pourra etre effaçable et réenregistrable. Ainsi, par exemple, le matériau d'enregistrement sera un film thermoplastique, et on pourra effacer le film thermoplastique par chauffage avant réenregistrement d' informations nouvelles. D'autres matériaux d'enregistrement que le film thermoplastique peuvent bien entendu également être utilisés. Par exemple, on pourra employer un photopolymère sensible au rayonnement dans le domaine considéré, par exemple la gélatine bichromatée. Grâce à l'invention, on obtient une densité d'informations très importante sur un support mobile de taille réduite. Ces informations sont en outre aisément disponibles, manipulables, stockables. Les procédés d'enregistrement/lecture sont de mise en oeuvre simple et peu onéreuse Diverses variantes simples peuvent être envisagéessans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Support d'enregistrement portatif, caractérisé en ce qu'il contient sur un matériau d'enregistrement (3) sensible à des rayonnements lumineux, en film ou en couche, des informations sous la forme d'hologrammes (6) multiplexés et adressés répartis en des emplacements élémentaires holographiques (7) formant un motif prédéterminé (8). 2. Support selon la revendication I, caractérisé en ce que les hologrammes (6) sont enregistrés dans un matériau photopolymère. 3. Support selon la revendication 1, caracterise en ce que les hologrammes (6) sont enregistrés dans un film thermoplastique. 4. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les hologrammes (6) sont répartis en emplacements élémentaires suivant un motif en lignes (9) et en colonnes (10). 5 Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'adressage des informations réunies dans les hologrammes est contenu dans un hologramme (29) situé sur un emplacement déterminé (30) du support d 'enregistrement (1). 6. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enregistrement aux emplacements élémentaires holographiques (7) successifs est réalisé par déplacement relatif du faisceau d'enregistrement et du matériau d'enregistrement (3). 7. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enregistrement d'hologrammes multiplexés (27,28) en un emplacement élémentaire (7) est réalisé par des modifications de l'orientation angulaire du faisceau de référence. 8. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les hologrammes sont effaçables. 9. Dispositif pour l'enregistrement sur des supports d'enregistrement selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une source de lumière cohérente (32) émettant un faisceau d'enregistrement (33), qui est divisé en un faisceau (35) venant se réfléchir sur un objet (37) et un faisceau de référence (36), l'intersection des deux faisceaux engendrant la formation de l'image holographique, caracterise en ce qu'il comprend en outre . des moyens (41) de positionnement relatif du support d'enregistrement (1) et du faisceau d'enregistrement (34) ; et . des moyens (42) de modification de l'orientation angulaire du faisceau de référence. 10. Dispositif pour la lecture d'informations enregistrées sur un support d'enregistrement (1) selon la revendication 9, comprenant une source de lumière cohérente (44) émettant un faisceau de lecture (45) analogue au faisceau d'enregistrement (33) de la source de lumière (32) du dispositif d'enregistrement (31), caractérisé en ce qu'il comprend en outre . des moyens (49) de positionnement relatif du support d'enregistrement (1) et du faisceau de lecture (45) ; et . des moyens (50) de modification de l'orientation angulaire du faisceau de lecture (45). 11. Procédé d'enregistrement d'informations sur un support d'enregistrement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un faisceau de lumière cohérente est divisé en un faisceau de référence et un faisceau objet réfléchi sur des objets successifs à enregistrer, caractérisé en ce que l'on positionne le support d'enregistrement (1) de façon à presenter successivement chaque emplacement élémentaire holographique (7) 9 l'intersection des faisceaux objet et de référence, et en ce que, pour chaque emplacement élémentaire holographique (7), on modifie l'orientation angulaire du faisceau de référence, de façon à enregistrer successivement plusieurs hologrammes multiplexés sur le même emplacement élémentaire holographique (7). 12. Procédé de lecture d'informations sur un support d'enregistrement selon la revendication 11, dans lequel un faisceau de lumière coherente est dirigé vers un support d'enregistrement, caracterise en ce que l'on positionne le support d'enregistrement (1) de façon å présenter successivement chaque emplacement élémentaire holographique (7) au faisceau de lecture, et en ce ' que, pour chaque emplacement élémentaire holographique (7), on modifie l'orientation angulaire du faisceau de lecture de façon à lire successivement les hologrammes multiplexés enregistres sur le même emplacement élémentaire holographique (7).