FR2470499A1

FR2470499A1 - Procede de balayage d'une image originale au moyen d'un faisceau lumineux a grande vitesse

Info

Publication number: FR2470499A1
Application number: FR8025218A
Authority: FR
Inventors: Takashi Sakamoto
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-11-26
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1981-05-29
Also published as: JPS5675616A; JPS6055809B2; GB2064162B; US4368488A; DE3044114C2; GB2064162A; FR2470499B1; DE3044114A1

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE BALAYAGE D'UNE IMAGE ORIGINALE AU MOYEN D'UN FAISCEAU LUMINEUX A GRANDE VITESSE. LE DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE COMPORTE UNE SOURCE LUMINEUSE 1, UN COLLIMATEUR 2, UN MIROIR DEFLECTEUR PIVOTABLE 3, UN MIROIR PLAN 4, UN MIROIR CONCAVE 5 AGENCES POUR FOCALISER UN FAISCEAU LUMINEUX SUR UNE IMAGE ORIGINALE 8 DISPOSEE SELON UNE SURFACE CONCAVE CYLINDRIQUE OU SPHERIQUE. UN DETECTEUR 20 EST DISPOSE AU CENTRE DE COURBURE DU MIROIR CONCAVE 5 DONT LE RAYON DE COURBURE EST EGAL A R. LA SURFACE DE L'IMAGE ORIGINALE 8 EST DISPOSEE A LA DISTANCE R2 DU CENTRE DE COURBURE O. UTILISATION: MACHINES DE REPRODUCTION D'IMAGES.

Description

La présente invention concerne un procédé de balayage d'une image ori-

ginale au moyen d'un faisceau lumineux à grande vitesse pour machine de repro-

duction d'images.

Selon les procédés connus, une image originale traversée par un fais-

ceau lumineux et montée sur un verre transparent ou un cylindre en matière syn- thétique, et une source lumineuse ainsi qu'un organe détecteur sont disposés respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du cylindre. Pendant la rotation

du cylindre, les signauximages sont successivement prélevés par le détecteur.

Ce procédé est utilisé par un dispositif de balayagecouleurs pour la réalisa-

tion de plaques photographiques ou de fac-similés.

Selon ce procédé, toutefois lorsque le cylindre est entraîné à gran-

de vitesse, l'image originale risque de se détacher sous l'effet de la force

centrifuge, de sorte que les signaux images prélevés par le détecteur devien-

nent incorrects. En conséquence, on tend à réduire la vitesse de rotation du

cylindre ce qui entraîne une diminution de la vitesse de traitement de la machi-

ne et engendre la diminution de son efficacité.

Pour supprimer ces inconvénients, on a developpé un procédé de balaya-

ged'images disposées à plat. Selon ce procédé, l'image originale est montée sur

une surface plane et le balayage s'effectue en ligne au moyen d'un point lu-

mineux concentré par une combinaison de déflecteurs de lumière tels qu'un mi-

roir galvanométrique et un miroir polygonal rotatif, et d'un système optique

pour focaliser ne image pendant que le faisceau lumineux réfléchi du ou tra-

versant le point lumineux est détecté par un.élément photoélectrique du dispo-

sitif détecteur.

Ce procédé nécessite cependant une installation optique compliquée, notamment dans le cas o l'on effectue le balayage d'une image en couleur et

o les trois faisceaux lumineux correspondant aux couleurs primaires sont sé-

parés en trois faisceaux lumineux destinés à être focalisés respectivement sur trois cellules photoélectriques. En outre il est difficile d'obtenir des images

nettes. Enfin la précision de l'image finale dépend du diamètre du point lumi-

neux focalisé sur l'image; dans ce cas il est difficile de maintenir un diamè-

tre constant du faisceau lumineux sur toute la ligne de balayage.

Pour éviter une distorsion de l'image, une lentille de fibres opti-

ques qui déplace le point lumineux de balayage proportionnellement à l'angle

de déflexion du déflecteur, a été utilisée pour effectuer le balayage. Toute-

fois, actuellement on ne possède que des lentilles de fibres optiques ayant un

faible éventail d'angles de déflexion et produisant un spot lumineux de balaya-

ge de grand diamètre. D'autre part, avec ces lentilles de fibres optiques, on

ne peut utiliser qu'une seule couleur. En conséquence, il reste très diffici-

le de concevoir une lentille de fibres optiques qui soit susceptible de réaliser z un point lumineux de dimension constante utilisant une lumière blanche qu'il est ensuite nécessaire de séparer en trois couleurs fondamentales pour réaliser

une plaque photographique.

Lorsqu'on utilise les lumières rouge, bleue et verte à la place d'une lumière blanche pour effectuer la séparation des couleurs pour l'opération de balayage, le système optique devient très compliqué. En outre, si l'on a recours

à des tubes Laser pour engendrer les faisceaux de balayage, l'installation de-

vient coûteuse et peu économique. En outre, pour compenser les impuretés conte-

nues dans le matériau du film couleur, un signal de masquage dépendant du type de film couleur, doit être introduit pour effectuer une compensation dépendant du film. Un tel signal est relativement compliqué. De ce fait, en pratique ce

procédé est impossible à réaliser.

C'est pourquoi, la présente invention se propose de réaliser un pro-

cédé de balayage d'une image originale au moyen d'un faisceau lumineux à gran-

de vitesse, dans une machine de reproductions d'images, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et qui permetune reproduction fidèle

en utilisant de la lumière blanche.

Selon la présente invention, le procédé de balayage est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes, consistant à a! défléchir un faisceau lumineux engendré par une source de lumière, au moyen d'un déflecteur de lumière, b/ focaliser le faisceau réfléchi par un miroir concave, c/ balayer l'image originale par un point lumineux obtenu par la focalisation

du faisceau lumineux par le miroir concave, pendant que le faisceau est alter-

nativement défléchi, l'image originale étant disposée selon une surface plane contenant une courbe le long de laquelle le point lumineux est focalisé, et d/ détecter le faisceau lumineux passant à travers l'image originale au moyen

d'un détecteur de lumière pour obtenir un signal image.

La présente invention sera mieux comprice en référence à la descrip-

tion d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel

la figure 1 représente une vue en plan d'un système optique permet-

tant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention,

la figure 2 représente une vue en élévation du dispositif de la fi-

gure 1, la figure 3 représente une autre forme de réalisation du dispositif

de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans lequel on utilise un mi-

roir déflecteur et une lentille réceptrice, la figure 4 représente une vue en perspective du dispositif selon la figure 3, la figure 5 représente une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du procédé selon l'invention, dans laquelle on utilise un miroir cylindrique concave, la figure 6 représente une vue en élévation des parties essentielles du système de la figure 5, la figure 7 représente une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention, dans lequel on utilise un miroir sphérique concave, la figure 8 représente une vue en élévation des éléments essentiels du système représenté par la figure 7, et

la figure 9 représente une vue en plan d'une autre forme de réalisa-

tion du dispositif de mise en oeuvre de la présente invention, dans lequel une lentille concave est interposée entre la source lumineuse et un miroir

déflecteur pour accroître la distance de focalisation du point lumineux.

Les figures 1 et 2 illustrent un montage permettant d'expliquer le

principe du procédé selon l'invention.

Sur ces figures, un axe de pivotement vertical d'un miroir déflecteur 3, agencé pour basculer autour de cet axe, et un plan vertical dans lequel est

disposé un détecteur photoélectrique 20, sont disposés symétriquement par. rap-

port à un miroir plan vertical 4. Le centre 0 d'un miroir sphérique concave 5

de rayon r est placé sur un axe vertical portant le centre du détecteur photo-

électrique 20.

Comme le montre la figure 2, le miroir déflecteur 3, le miroir plan 4, le miroir sphérique concave 5 et le détecteur de lumière 20 sont disposés

à différents niveaux. Le détecteur de lumière 20 occupe une position symétri-

que par rapport au centre du miroir sphérique 5, de l'image virtuelle 3' du

miroir déflecteur 3 dans -le miroir plan 4.

Un faisceau lumineux engendré par une source de lumière 1, et ren-

du parallèle par un collimateur 2, est envoyé sur un miroir plan 4 par un mi-

roir déflecteur 3, en passant sous un miroir sphérique concave 5. Le faisceau lumineux réfléchi par le miroir 4 est ensuite réfléchi par le miroir sphérique et traverse un espace disposé au-dessus du miroir plan 4 pour se focaliser en un point 8 correspondant à une image originale et qui est disposée à une distance 2 du centre 0 du miroir sphérique 5 de rayon r. Ensuite le faisceau lumineux traverse l'image originale 8 et diverge en direction d'un détecteur

photoélectrique 20 et fournit un signal image correspondant au faisceau capté.

Dans ce cas, pendant que le miroir déflecteur 3 est pivoté, le fais-

ceau réfléchi par le miroir 5 est constamment dirigé sur le détecteur de lu-

mière 20, et'le faisceau incident divergent capté par le détecteur 20 a la mê-

me largeur qu'un faisceau réfléchi par le miroir 3.

Lorsque le miroir déflecteur est pivoté d'un angle w, le point lumi-

neux focalisé par le miroir sphérique 5 se déplace de la ligne centrale 1 pas-

sant par les centres du miroir 5 et du détecteur de lumière 20, d'une distance rw (égale à -r x 2w) le long d'une courbe sphérique disposée à la distance 2

2 2

du centre 0-du miroir sphérique 5 comme le montre la figure 1.

En conséquence, lorsque le miroir déflecteur 3 est pivoté à une cer-

taine vitesse angulaire, le point lumineux focalisé sur l'image originale se dé-

place à vitesse prédéterminée le long de la courbe sphérique disposée à distan-

ce r2 du centre 0 du miroir sphérique 5. En conséquence, si l'image originale

8 e3t montée sur une surface positionnée à la distance r du centre 0, cette ima-

ge est balayée par le point lumineux. En outre, si l'image originale 8 est dé-

placée selon une direction verticale comme l'indique la flèche de la figure 2, toute la surface de l'image originale 8 peut être balayée en continu par le

point lumineux.

Les figures 3 et 4 présentent une forme de réalisation du dispositif de mise en oeuvre de l'invention qui comporte sensiblement les mêmes éléments

que ceux représentés par les figures 1 et 2, à l' exception du fait que le mi-

roir déflecteur 6 est disposé à lemplacement du détecteur de lumière 20 de la figure 1, la lentille réceptrice 7 focalisant le faisceau lumineux réfléchi par le miroir déflecteur 6. En outre, un miroir 9 à ouverture centrale 10 réfléchit le faisceau lumineux qui est focalisé au centre du miroir 9 et des détecteurs

photoélectriques 20 et 20' reçoivent respectivement la lumière traversant l'ou-

verture 10 et réfléchie par le miroir 9. Dans ce cas, le miroir déflecteur 6, la lentille réceptrice 7, le miroir 9 à ouverture centrale et le détecteur de

lumière 20 sont alignés selon un axe horizontal.

Dans cette réalisation, le miroir déflecteur 6 est alternativement pivoté de façon oscillatoire en synchronisme avec le miroir déflecteur 3, de sorte que l'image réfléchie par le nmiroir déflecteur 6 soit toujours envoyée

sur la lentille 7 dans une direction correspondant à l'axe de cette lentille.

Le faisceau lumineux qui est focalisé sur et traverse 1' ouverture 10 du miroir 9, c'est-à-dire le faisceau parallèle LC sortant du collimateur 2, est transmis au détecteur 20 pour fournir un signal précis, et le faisceau lumineux LE entourant le faisceau LC à la sortie du collimateur 2, et réfléchi par le miroir 9 est transmis au détecteur 20' sous forme d'un signal moins

précis. Ces deux signaux sont combinés et utilisés de façon conventionnelle com-

me signaux de détection des détails. Dans ce cas, la dimension des détecteurs et 20' peut être réduite par rapport à ceux utilisés dans les dispositifs

des figures 1 et 2.

D'après la description précédente, la dimension minimale des unités

réceptrices dépend du grandissement de la lentille 7 et-de la dimension de l'ou-

verture 10, mais ne dépend pas de la dimension du point lumineux focalisé sur l'image originale 8. En conséquence, selon cette forme de réalisation, il n'est pas nécessaire d'utiliser un tube laser ayant une très forte directivité comme

source de lumière, mais une source de lumière classique peut être utilisée, tel-

le qu'une source de lumière blanche utilisable pour obtenir la séparation des couleurs. Selon cette forme de réalisation, le faisceau lumineux peut être bien entendu séparé en une série de faisceaux distincts au moyen de moitiés de miroir

l'un des faisceaux traversant une ouverture pour permettre l'obtention d'un si-

gnal précis et l'autre pour obtenir un signal moins aigu.

Les figures 5 et 7 illustrent une autre forme de réalisation voisine

de celle des figures 3 et 4 à l'exception du fait qu'un miroir cylindrique con-

cave 15 est utilisé à la place d'un miroir sphérique concave 5, et qu'un jeu

de lentilles cylindriques 11 est monté entre le collimateur 2 et le miroir dé-

flecteur 3.

Selon cette réalisation, le miroir cylindrique concave 15 ne peut pas converger le faisceau lumineux dans une direction verticale, et pour compenser cela, les lentilles cylindriques 11 sont utUlisées de sorte que le faisceau

puisse être focalisé sur l'image originale 8 selon une direction verticale.

Dans toutes les réalisations décrites ci-dessus,-le faisceau lumineux

est envoyé sur l'image selon un angle différent de 90 degrés.

Les figures 7 et 8 illustrent une autre forme de réalisation du dis-

positif de mise en oeuvre du procédé de l'invention, qui est sensiblement iden-

tique à celui des figures 3 et 4, excepté que le miroir sphérique concave 5

et le miroir déflecteur 6 sont disposés à la même hauteur de sorte que le fais-

ceau de lumière réfléchi par le miroir sphérique 25 tombe sur l'image originale

8 selon un angle droit, et de sorte que le miroir déflecteur 6 puisse être po-

sitionné symétriquement par rapport au centre 0 du miroir sphérique 25 de 1'

image virtuelle 3' du miroir déflecteur 3 dans le miroir plan 4.

Dans les formes de réalisation décrites précédemment, le faisceau

lumineux est focalisé en un point se trouvant à la distance r du miroir sphéri-

que ou cylindrique 5, 15 ou 25, distance à laquelle est placée l'image origina-

le 8. En conséquence, lorsqu'on utilise un miroir polygonal rotatif comme mi-

roir déflecteur, l'angle de déflexion maximum ou la longueur de la courbe sphé-

rique horizontale le long de laquelle se déplace le pojnt lumineux, dépend du

nombre de facettes du miroir polygonal.

Les images à reproduire peuvent avoir des dimensions très différen-

tes. En pratique, plus l'image est petite, plus le coefficient d'agrandissement est important. En conséquence, lorsqu'on traite une image de petite dimension, pour que l'image reproduite soit nette, cela nécessite qu'un plus grand.nombre de données de détail doivent être fournies. D'autre part, lorsqu'on considère

la capacité de traitement, il est nécessaire de diminuer la dimension de l'élé-

ment de reproduction de l'image et de réduire la vitesse de balayage de l'image originale pour que la vitesse de reproduction d'une image de faible dimension

soit la même que la vicesse habituelle. Pour utiliser dans ce cas le procédé se-

Ion l'invention, on peut disposer une lentille convexe ou une lentille concave sur le trajet lumineux à l'avant du miroir réflecteur 3 ou déplacer la position du collimateur 2,. pour modifier la distance du point lumineux focalisé par le

miroir sphérique 5 et par conséquent la position de l'image originale 8.

La figure 9 représente une autre forme de réalisation de la présente

invention selon laquelle le dispositif utilisé est sensiblement identique à ce-

lui des figures 3 et 4 à l'exception du fait qu'une lentille concave 12 est pla-

cée sur le trajet lumineux à l'avant du miroir déflecteur 3 dans le but d'augmen-

ter la distance de focalisation du faisceau lumineux, par exemple de réduire la distance à laquelle le point lumineux est focalisé de la position à laquelle

l'image originale 8 est placée, par exemple la distance 2 du centre 0 à la posi-

tion 8' (représentée entre traits pointillés) de l'image originale. Dans cette forme de réalisation, lorsque le miroir déflecteur 3 est pivoté du même angle que celui mentionné précédemment, la distance de déplacement du point lumineux le long de l'image originale 8' est raccourcie, et de ce fait les positions de la lentille 7 et du miroir 9 à ouverture- centrale doivent être modifiées, ou

la dimension de l'ouverture centrale 10, réduisant ainsi la dimension de l'élé-

ment récepteur image.

Dans la réalisation illustrée et décrite précédemment, on peut uti-

liser soit un miroir galvanométrique soit un miroir polygonal rotatif comme

miroir déflecteur 3 et comme miroir déflecteur 6.

Bien que la présente invention ait été décrite en référence à des formes de rélisation particulières, différentes modifications et variations

28 peuvent être réalisées sans que l'on ne sorte du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de balayage d'une image originale au moyen d'un faisceau lumineux à grande vitesse pour machine de reproduction d'images, comportant les étapes consistant à: a/ défléchir un faisceau lumineux engendré par une source de lumière, au moyen d'un déflecteur de lumière qui est alternativement pivoté de façon oscillatoi- re, b/ focaliser le faisceau défléchi par un miroir concave, c/ balayer l'image originale par un point lumineux obtenu par la focalisation

du faisceau lumineux par le miroir concave, pendant que.le faisceau est alter-

d'un détecteur de lumière pour obtenir un signal image.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le faisceau lumi-

neux traversant l'image originale est défléchi par un déflecteur capteur qui est alternativement pivoté en synchronisme avec le déflecteur de lumièredans lequel le faisceau défléchi par le déflecteur capteur est convergé par une lentille réceptrice et dans lequel le faisceau lumineux convergé est détecté

par un détecteur de lumière destiné à engendrer un signal image.

3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le faisceau deflé-

chi par le déflecteur lumineux est réfléchi par un miroir plan sur le miroir concave.

4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le faisceau lumi-

neux déflecté par le déflecteur de lumière est réfléchi par un miroir plan

sur le miroir concave.-

5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le concave et l'image virtuelle du déflecteur de lumière, formée

plan sont disposés sur une même ligne.

6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le concave et l'image virtuelle du déflecteur de lumière, formée

plan sont disposés sur une même ligne.

7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le

lumière est disposé sur cette ligne.

8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le

teur est disposé sur cette ligne.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendicationE

quel le miroir concave est un miroir sphérique.

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10. Procédé selon l'une quelconque des revendications

centre du miroir par le miroir centre du miroir par le miroir détecteur de N

déflecteur cap-

1 à 6, dans le-

3 1 à 6 dans le-

quel le miroir concave est un miroir cylindrique et une lentille cylindrique qui

focalise le faisceau lumineux sur l'image originale selon une direction perpen-

diculaire à la direction de focalisation du miroir cylindrique, est disposé sur

le trajet du faisceau lumineux avant le déflecteur de lumière.

11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel une lentille est dis-

posée sur le trajet du faisceau lumineux avant le déflecteur de lumière, de fa-

çon à modifier la distance de focalisation du faisceau lumineux.

12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel une lentille est disposée sur le chemin du faisceau lumineux avant le déflecteur de lumière,

de façon à modifier la distance de focalisation du faisceau lumineux.

13. Procédé selon les revendications 11 ou 12, dans lequel la lentille

comporte une lentille concave.

14. Procédé-selon les revendications 11 ou 12, dans lequel la lentille

14 comporte une lentille convexe.

Roland NITHARDT Brevets d'invention, Marques, Modèles 12, rue du 17 Nove * F -