Brevet FR2970101A1 — publié le 20120706

Système de report automatique d'une image sur un support microperforable et procédé correspondant. 1. DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui de la perforation, et plus particulièrement des 5 systèmes de micro-perforation. Plus précisément, l'invention concerne un système de reproduction automatique d'une image de référence sur un support par micro-perforation. 2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE On connaît, dans l'état de la technique, essentiellement deux techniques de 10 perforation : la technique par perforation Laser et la technique par poinçonnage. Ces deux techniques connues présentes néanmoins un certain nombre d'inconvénients. Pour la première technique connue, un premier inconvénient est l'apparition fréquente de marques de brûlure au cours du processus perforation au Laser. Un autre 15 inconvénient de cette technique est la difficulté, voire l'impossibilité, de descendre en dessous d'un certain diamètre de perforation (ou de coupe), conditionné par les caractéristiques techniques du dispositif Laser usité. Pour la deuxième technique connue précitée, le premier inconvénient rejoint celui de la technique précédente, c'est-à-dire l'impossibilité de descendre en dessous 20 d'un certain diamètre, conditionnée cette fois ci par la dimension des poinçons employés. Un autre inconvénient est l'utilisation limitée de cette technique à des supports perforables suffisamment résistants mécaniquement pour supporter la contrainte appliquée lors de la perforation par le poinçon. Encore un autre inconvénient toujours lié 25 au support est l'obligation d'un entraxe minimal plus important entre des perforations appliquées par cette technique. Enfin, la complexité de mise en oeuvre de ces deux techniques connues de perforation entraîne un coût de revient conséquent. 3. EXPOSÉ DE L'INVENTION Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un système de report automatique d'une image de référence sur un support micro-perforable. Ce système comprend : des moyens d'obtention d'un fichier de pilotage associant à chaque pixel d'une image numérique convertie, obtenue à partir de l'image de référence, un diamètre de coupe, parmi une pluralité de diamètres de coupe possibles, et une position, parmi une pluralité de positions possibles ; et - une machine-outil de micro-perçage à commande numérique, permettant, sous commande du fichier de pilotage, de réaliser dans le support, pour chaque pixel de l'image numérique convertie, un trou possédant le diamètre de coupe et la position associés audit pixel. Le principe général de l'invention consiste donc à représenter n'importe quelle image de référence sur un support en réalisant sur ce support des micro-perforations ayant différents petits diamètres, ce qui permet d'obtenir un rendu s'apparentant à de la broderie ou de la dentelle. En jouant sur le diamètre des trous, on améliore le contraste de l'image restituée par le support perforé. En d'autres termes, on réalise des trous beaucoup plus petits et beaucoup plus rapprochés qu'avec les techniques connues discutées ci-dessus (découpe laser ou poinçonnage). En outre, la technique proposée est moins coûteuse à mettre en oeuvre que les techniques connues. Elle garantit une répétitivité très précise de l'image de référence, qui rend le produit (c'est-à-dire le support perforé) pratiquement impossible à copier par une technique classique (une copie serait facilement détectable). Encore un autre avantage de la technique proposée est qu'elle est très flexible et permet aisément de changer d'image de référence : il suffit d'obtenir un fichier de pilotage (aussi appelé programme d'usinage) pour chaque image de référence. Le fichier de pilotage peut être généré soit à l'avance, soit à la volée. Il peut être généré par un processeur compris dans la commande numérique de la machine-outil de micro-perçage (par commande numérique on entend l'ensemble des matériels et logiciels ayant pour fonction de donner des instructions de mouvements à tous les organes de la machine- outil). Dans une variante de réalisation, le fichier de pilotage peut être généré par un processeur externe à la commande numérique (par exemple le processeur d'un ordinateur dédié à la génération de fichiers de pilotage). Selon une caractéristique particulière, les moyens d'obtention d'un fichier de pilotage comprennent : - des moyens de conversion de l'image de référence en l'image numérique convertie, chaque pixel de l'image numérique convertie étant associé à une valeur parmi une plage de valeurs prédéterminée ; et - des moyens d'association d'un diamètre de coupe à chaque pixel de l'image numérique convertie, chaque valeur de la plage de valeurs étant associée à un desdits diamètres de coupe possibles. Ainsi, il est possible de partir de n'importe quelle image de référence. La taille (en nombre de pixels) de l'image numérique convertie peut être variable d'un produit (support perforé) à l'autre. La taille de la plage de valeurs peut également être variable d'un produit (support perforé) à l'autre. De même, l'entraxe entre trous adjacents peut être variable d'un produit (support perforé) à l'autre. L'entraxe peut aussi être fixe ou variable au sein d'un même produit (voir ci-dessous). Selon une caractéristique particulière, la plage de valeurs prédéterminée est une plage de couleurs ou une plage de niveaux de gris. On utilise par exemple une plage de 256 couleurs différentes, associées chacune à un diamètre de coupe différent (parmi 256 diamètres de coupe possibles). Dans une variante, on utilise par exemple 256 niveaux de gris différents, associés chacun à un diamètre de coupe différent. Le nombre 256 est donné uniquement à titre d'exemple et n'est pas limitatif. Selon une caractéristique particulière, le fichier de pilotage définit au moins deux ensembles de pixels de l'image numérique convertie, chaque ensemble de pixels étant associé à une valeur d'entraxe distincte. La machine-outil de micro-perçage permet, sous commande du fichier de pilotage, de réaliser dans le support, pour deux pixels adjacents d'un ensemble de pixels donné de l'image numérique convertie, deux trous espacés d'une distance égale à la valeur d'entraxe associée audit ensemble de pixels donné. Ainsi, en jouant sur l'entraxe des trous, on améliore encore le contraste de l'image restituée par le support perforé. L'entraxe (distance entre deux trous adjacents) est par exemple compris entre 0 et 4mm. Le cas nul correspondant à un entraxe de trous jointifs. Selon une caractéristique particulière, la machine-outil de micro-perçage comprend : une tête de perçage ; une pluralité d'outils coupants possédant chacun un desdits diamètres de coupe possibles ; et des moyens de préhension et de fixation d'un des outils coupants sur la tête de perçage. Selon une caractéristique particulière, la machine-outil de micro-perçage permet de réaliser des trous débouchants, traversànt le support. Le fait que les micro-perforations soient débouchantes et très rapprochées permet une vision par transparence (il est possible de voir un autre support, au travers du support perforé). Selon une caractéristique particulière, la pluralité de diamètres de coupe possibles est comprise entre 0,05 mm et 6,40 mm. Selon une caractéristique particulière, le support est réalisé dans un matériau appartenant au groupe comprenant le papier, le carton, le cuir, le métal en feuille, le bois et le plastique. Cette liste n'est pas exhaustive. Selon une caractéristique particulière, l'image de référence appartient au groupe comprenant les photographies et les dessins. Cette liste n'est pas exhaustive. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de report automatique d'une image de référence sur un support micro-perforable. Ce procédé comprend une étape de commande d'une machine-outil de micro-perçage à commande numérique, avec un fichier de pilotage associant à chaque pixel de l'image de référence un diamètre de coupe, parmi une pluralité de diamètres de coupe possibles, et une position, parmi une pluralité de positions possibles, afin de réaliser dans le support, pour chaque pixel de l'image de référence, un trou possédant le diamètre de coupe et la position associés audit pixel. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de génération d'un fichier de pilotage, comprenant les étapes suivantes : conversion d'une image de référence en une image numérique convertie, chaque pixel de l'image numérique convertie étant associé à une valeur parmi une plage de valeurs prédéterminée ; association d'un diamètre de coupe, parmi une pluralité de diamètres de coupe possibles, à chaque pixel de l'image numérique convertie ; et association d'une position, parmi une pluralité de positions possibles, à chaque pixel de l'image numérique convertie. Ledit fichier de pilotage étant destiné à être utilisé dans un système tel que précité (système de report automatique d'une image de référence sur un support microperforable), pour commander une machine-outil de micro-perçage à commande numérique afin de réaliser dans un support, pour chaque pixel de l'image numérique convertie, un trou possédant le diamètre de coupe et la position associés audit pixel. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un produit programme d'ordinateur qui comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'au moins un des deux procédés précités (procédé de report automatique d'une image de référence sur un support micro-perforable, et procédé de génération d'un fichier de pilotage), lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un médium de stockage lisible par ordinateur, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre au moins un des deux procédés précités. 4. LISTE DES FIGURES D' autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et du dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 présente la structure simplifiée d'un système de report automatique d'une image sur un support micro-perforable, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. 5. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La figure 1 présente la structure simplifiée d'un système de report automatique d'une image sur un support micro-perforable, selon un mode de réalisation particulier de 30 l'invention. Le système de reproduction 100 est constitué d'une machine-outil de micro-perçage à commande numérique destinée à reproduire une image de référence, tel qu'une photographie ou un dessin par exemple, sur un support micro-perforable en papier 14. Le système de reproduction 100 comprend une machine-outil de micro- perçage 110 chargée de réaliser les micro-perçages dans le support en papier et un ordinateur de pilotage 120 (aussi appelé commande numérique) chargé de commander, au moyen d'un fichier de pilotage, la machine-outil 110. L'ordinateur de pilotage 120 effectue tout d'abord (dans le cas où l'image de référence n'est pas une image numérique) une conversion du dessin ou du motif à reporter en une image numérique à l'aide d'un processus de numérisation. L'image numérique ainsi convertie est définie par sa définition, c'est-à-dire le nombre de pixels en hauteur et en largeur, et sa résolution, c'est-à-dire le nombre de pixels par unité de longeur lorsque celle-ci est reportée sur un support physique. L'ordinateur de pilotage 120 se charge alors de créer un fichier de pilotage de la machine-outil de micro-perçage 110. Pour ce faire, il associe dans un premier temps, à chaque pixel de l'image numérique convertie, une couleur, parmi une plage de couleurs prédéterminée, ou bien un niveau de gris parmi une plage de niveaux de gris prédéterminée (par exemple une plage de 256 niveaux de gris). Puis, l'ordinateur de pilotage 120 associe à chaque pixel de l'image numérique convertie, un diamètre de coupe (ou de perforation) qui est fonction de la valeur de la couleur ou du niveau de gris qui a été préalablement associée à ce pixel. A titre d'exemple purement illustratif, l'image numérique comprend un ensemble de 281 x 400 pixels, chaque pixel comprenant une valeur de niveau de gris comprise dans la plage de valeurs 0 à 255 (plage de 256 niveaux de gris) qui correspond à un diamètre de coupe, parmi 256 diamètres de coupe possibles, compris entre 0,05mm et 5mm. Ainsi, un pixel dont le niveau de gris est égal à 0 est associé dans le fichier de pilotage à un diamètre de coupe de 0,05mm, un pixel dont le niveau de gris est égal à 255 est associé à un diamètre de coupe de 5mm. L'ordinateur associe également à chaque pixel de l'image numérique convertie, une position, parmi une pluralité de positions possibles sur le support en papier microperforable. Par ailleurs, le fichier de pilotage définit une pluralité d'ensembles de pixels de l'image numérique convertie, chaque ensemble de pixels étant associé à une valeur d'entraxe distincte. Cette valeur d'entraxe correspond, pour deux pixels adjacents d'un ensemble de pixels donné de l'image numérique, à la distance séparant deux trous adjacents qui devront être réalisés dans le support micro-perforable par la machine-outil 110. Ceci permet d'accroître le contraste de l'image une fois celle-ci reportée sur le support micro-perforable 14. Chaque ensemble de pixels peut être défini en fonction : - du niveau de gris (ou de la couleur) des pixels de cet ensemble ; et/ou - d'un groupe de niveaux de gris (ou de couleurs) des pixels de cet ensemble ; ou d'une combinaison de paramètres permettant de créer une impression de profondeur de champ ou un constate plus prononcé de l'image une fois reportée dans le support papier micro-perforable 14. Dans un mode de réalisation particulier, le fichier de pilotage définit une unique valeur prédéterminée d'entraxe pour la totalité des pixels de l'image numérique. Une valeur d'entraxe pour l'ensemble des pixels de 1 mm par exemple peut être appliquée. L'ordinateur de pilotage 120 comprend plus particulièrement une mémoire RAM 23, une unité de traitement 21, équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire ROM 22. À l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire RAM 23 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 21. L'unité de traitement 21 reçoit en entrée l'image de référence destinée à être reportée sur le support micro-perforable 14, tel qu'un dessin ou une photographie. Le processeur de l'unité de traitement 21 génère, dans un premier temps, le fichier de pilotage définissant, pour chaque pixel de l'image numérique : un diamètre de coupe parmi une pluralité de diamètre de coupes possibles (chaque diamètre étant fonction d'au moins une valeur de couleurs ou de niveau de gris, comme expliqué plus haut) et une position, parmi une pluralité de positions possibles sur le support en papier micro-perforable 14. Puis, l'unité de traitement 21 exécute, dans un deuxième temps, le fichier de pilotage ainsi généré et délivre en sortie une commande de pilotage 24 (comprenant pour chaque pixel de l'image numérique à reporter un diamètre de trou et une position) à destination de la machine-outil 110, selon les instructions du programme 42. La commande de pilotage 24 permet à la machine-outil 110 de réaliser dans le support, pour chaque pixel de l'image numérique, un trou possédant le diamètre de coupe et la position qui ont été associées à ce pixel dans le fichier de pilotage. Comme expliqué plus haut, le fichier de pilotage généré peut également comprendre, pour chaque ensemble de pixels prédéfini, une valeur d'entraxe distincte permettant à la machine-outil 110 de réaliser dans le support, pour deux pixels adjacents d'un ensemble de pixels donné de l'image numérique, deux trous séparés d'une distance égale à cette valeur d'entraxe qui a été associée à cet ensemble de pixels donné dans le fichier de pilotage. On entend ici par micro-perforation (ou micro-perçage), le processus permettant de créer un trou débouchant, c'est-à-dire traversant l'épaisseur du support, dont le diamètre est par exemple compris sensiblement entre 0,05mm et 6,40mm. La machine-outil de micro-perçage 110 comprend plus particulièrement : - une tête de perçage 11 solidarisée à une colonne de pilotage amovible 10 ; - une pluralité d'outils coupants 16, par exemple 256 forets en carbure de tungstène possédant chacun un diamètre de coupe compris entre 0,05mm et 6,40mm ; - des moyens de préhension et de fixation 12 des outils coupants sur la tête de perçage 11 ; - une table de perçage 13 sur laquelle est placé le support en papier micro- perforable 14. Lorsque la machine-outil 110 reçoit une commande de pilotage 24 de l'ordinateur 120, la tête de perçage 11 est déplacée à l'aide d'un ensemble de trois axes numérisés (qui assurent le déplacement de la colonne de pilotage dans trois directions de l'espace (représentées ici par le repère Ox, Oy et Oz)) vers un magasin où sont stockés les forets de coupe 16 de diamètres différents, selon une configuration prédéfinie connue de la machine. La tête de perçage 11 saisit ensuite, à l'aide des moyens de préhension et de fixation 12, le foret 16 correspondant au diamètre de coupe qui est défini dans le fichier de commande. La tête de perçage 11 est ensuite déplacée au-dessus de la table de perçage 13 sur laquelle le support micro-perforable en papier 14 est plaqué. La tête de perçage 11 se positionne en un point du support micro-perforable (déplacement dans le plan x,y) correspondant à la position définie dans le fichier de commande pour un pixel donné, et réalise dans le support un trou 15 de diamètre défini par le diamètre du foret saisi préalablement dans le magasin de stockage. La machine-outil 110 réitère ces opérations pour chaque pixel contenu dans l'image numérique. L'ensemble des trous est réalisé dans un ordre donné correspondant au matriçage des pixels de l'image numérique, par exemple ligne par ligne ou colonne par colonne. Selon un mode de réalisation particulier, pour des raisons d'optimisation du nombre de changement de forets, chaque ensemble des trous correspondant aux pixels de l'image pour lesquels a été associé un même diamètre de coupe dans le fichier de pilotage (autrement dit chaque ensemble des trous ayant un même diamètre) est réalisé dans le support 14 suivant une même série en conservant le même foret. Le support représenté ici à titre d'exemple est un support en papier microperforable. Il est clair que le report automatique d'une image peut être réalisé également dans d'autres types de matériaux comme par exemple le papier, le carton, le cuir, le métal en feuille, le bois et le plastique. Cette liste de matériau n'est pas exhaustive. Enfin, il convient de noter que le bloc 120 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, pour mettre en oeuvre le procédé de report automatique selon l'invention. Il peut se réaliser indifféremment : - sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions ; ou - sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC). Dans le cas où le procédé précité est implanté sur une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.30 REVENDICATIONS1. Système de report automatique d'une image de référence sur un support microperforable, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens d'obtention d'un fichier de pilotage associant à chaque pixel d'une image numérique convertie, obtenue à partir de l'image de référence, un diamètre de coupe, parmi une pluralité de diamètres de coupe possibles, et une position, parmi une pluralité de positions possibles ; et - une machine-outil de micro-perçage à commande numérique, permettant, sous commande du fichier de pilotage, de réaliser dans le support, pour chaque pixel de l'image numérique convertie, un trou possédant le diamètre de coupe et la position associés audit pixel. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obtention d'un fichier de pilotage comprennent : - des moyens de conversion de l'image de référence en l'image numérique 15 convertie, chaque pixel de l'image numérique convertie étant associé à une valeur parmi une plage de valeurs prédéterminée ; et - des moyens d'association d'un diamètre de coupe à chaque pixel de l'image numérique convertie, chaque valeur de la plage de valeurs étant associée à un desdits diamètres de coupe possibles. 20 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plage de valeurs prédéterminée est une plage de couleurs ou une plage de niveaux de gris. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fichier de pilotage définit au moins deux ensembles de pixels de l'image numérique convertie, chaque ensemble de pixels étant associé à une valeur d'entraxe distincte, 25 et en ce que la machine-outil de micro-perçage permet, sous commande du fichier de pilotage, de réaliser dans le support, pour deux pixels adjacents d'un ensemble de pixels donné de l'image numérique convertie, deux trous espacés d'une distance égale à la valeur d'entraxe associée audit ensemble de pixels donné. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la 30 machine-outil de micro-perçage comprend : - une tête de perçage ; 10- une pluralité d'outils coupants possédant chacun un desdits diamètres de coupe possibles ; et - des moyens de préhension et de fixation d'un des outils coupants sur la tête de perçage. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la machine-outil de micro-perçage permet de réaliser des trous débouchants, traversant le support. 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pluralité de diamètres de coupe possibles est comprise entre 0,05 mm et 6,40mm. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support est réalisé dans un matériau appartenant au groupe comprenant le papier, le carton, le cuir, le métal en feuille, le bois et le plastique. 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'image de référence appartient au groupe comprenant les photographies et les dessins. 10. Procédé de report automatique d'une image de référence sur un support microperforable, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de commande d'une machine-outil de micro-perçage à commande numérique, avec un fichier de pilotage associant à chaque pixel de l'image de référence un diamètre de coupe, parmi une pluralité de diamètres de coupe possibles, et une position, parmi une pluralité de positions possibles, afin de réaliser dans le support, pour chaque pixel de l'image de référence, un trou possédant le diamètre de coupe et la position associés audit pixel. 11. Procédé de génération d'un fichier de pilotage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - conversion d'une image de référence en une image numérique convertie, chaque pixel de l'image numérique convertie étant associé à une valeur parmi une plage de valeurs prédéterminée ; - association d'un diamètre de coupe, parmi une pluralité de diamètres de coupe possibles, à chaque pixel de l'image numérique convertie ; et - association d'une position, parmi une pluralité de positions possibles, à chaque pixel de l'image numérique convertie, 30ledit fichier de pilotage étant destiné à être utilisé dans un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour commander une machine-outil de micro-perçage à commande numérique afin de réaliser dans un support, pour chaque pixel de l'image numérique convertie, un trou possédant le diamètre de coupe et la position associés audit pixel. 12. Produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 10 et/ou le procédé selon la revendication Il, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 13. Médium de stockage lisible par ordinateur, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 10 et/ou le procédé selon la revendication 11. 20