~64~
I
CC!~E 1~ 11'RC~ )N ELI (`TI~OI'HOTOC,~ IQUE MATXICIELLE
E T l)lSPO~lTII~ POlJI~ L~ ~lISE EN OEUVI~E DE CE PROCEDE
La pr~sente inver-tion cooccrne un procédé d'impression électrophotographi-que matricielle, dans lequel on proj,ette un faisceau lumineux sur un ensemble de moclulateurs électro-optiques disposés suivant des segments cJe ligne, et dalls lequel on recombine ce f aisceau, après traversée desdits modulateurs, 5 en une même ligne continue sur un support photosensible en mouvement.
L'invention concerne également un dispositif pour la rnise en oeuvre de ce procéde, comprenant une source de lumière quasi ponctuelle, un ensemble de modulateurs électro-optiques disposés selon des segments de ligne et un 10 guide optique destiné à conduire la lumière de la source a l'ensemble de mo-dulateurs, de teJle manière que la lumière traversant ces modulateurs se re-cornL,ine en une ligne continue sur un tarnbour photosensible en rotation.
Les imprimalltes électrophotograplliclucs sont basées sur l'illurnination sélec-15 tive, par des moyens opto-électroniques, de la surface photosensible d'un tam-bour rotatif. En général, I'écriture se fait ligne par liKne selon une directionsensiblelnent par~llèle à l'axe du tambour. La succession de ces lignes, lors-que le tambour est en rotation, forme une image matriciel!e du document gl-aphique à reproduire.
Le principe le plus conl)u fait appel à un faisceau laser modulé en intensité
par un dispositif acousto-optique et réfléchi par un miroir polygonal tournant de façon à balayer r.lpidement la ligne d'écriture. Ce système, qui a l'avan-tagc d'unc granclu flexibilite en vitcsse et en résolution, présente divers in-2S conv-niellts parrmi lesquels l'encorrlbrement lié aux grandes distances focales de l'optique de concentration du faisceau sur la ligne balayée, le coût de cetteoprique qui doit cornpenser les variations de longueur focale entre Ic centre et les ex~r~nités de la ligne, ainsi que le coût de réalisation d'un miroir de haule précision tournant à haute vitesse.
~0 Pour pallicr ces inconvénients, on a proposé de substituer au faisceau laser balayé une liglle d'élel~ llts électro-optiques discrets, modulés en parallèle.
Ces elélnents peuvent être des sources actives telles que desdiodes photoémet-~2~i4~!99 tri~cs ou des composants pa~sils tels quc des rnodulateurs de lumière. De tels systèmes sont intrinsèqucl7lcnt beaucoup plus compacts que les impriman-tes a laser ct ont l'avantagc dc? nc pas coll~portcr de picce mobile. ToutcIois,pour obtenir une résolution suffisante, de l'ordre de 10 à 15 points au mm, 5 le nombre d'éléments nécessaires à la réalication d'une ligne est très élevé, de l'ordre de 2,000 à 3,~00 pour une ligne standard de 210 mm. Ces élérnents cl~>ivent ctre adrcs~c~ chacul) par un circuit élcctronique dc commande. Une telle dcnsité d'éléments ct de circuits implique nécessairement, pour une production économique, le recours aux techniques de fabrication des circuits 10 intégrés. Or, on sait quc ces derniers sont découpés sous forme de puccs à
partir de plaques de dimcnsion limitéc, qui se situe actuellerncnt aux alen-tours de 100 mrn dc diamètre. De plus, la taille individuelle d'une puce est bcaucoup plus Iaible que celle d'une plaque, pour que la surlace soit bien remplie d'une part et pour que la présence de défauts de fabrication, qui 15 ~ont statistiquement inévitables en nombre pro~ortionnel à la surface, ne fasse pas torr~ber le rendelllellt en puces utilisables en dessous d'un taux raisonna-ble.
En ce qui concerne les elements électro-optiques de modulation, la taille ma-20 xim.lle d'un segmellt mollolitllique de ligne ne peut guère excéder 30 à 40 mm.
Ainsi donc, il faut, pour réaliser une ligne complète de 210 mrn, juxtaposer bou~ à bout de six à lluit segments. Cela pose le problème de la continuité
de la ligne d'écriture. En effct, chaque scgment de ligne présentc physique-ment une bordurc non active, constituée par le bord de sciage et d'encapsu-25 lation, qui interrompt la ligne par un espace mort lors de la juxtapositioll.
lJn autre prcblème, dans le cas dc lignes de modulateurs passifs, est celuide l'amencc de la lumière à nloduler jusqu'aux cl~nlcnts élcctro-ol)tiques.
30 Ces deux problèmes n'ont pas été résolus de façon satisfaisante. Par exemple,on connaî~ une tcte imprirnante à modulateurs magnéto-optiques, décrite dans l'article "Advances in Laser and Electrooptic printing technology" de R.A.
~prague, J.C. Urbach ct T.S. Fisli, paru dalls la revue Laser Focus d'octobre 3 à la page 101 et illustré plus particulièrement par la fig. Il, dans la-35 quellc la lumière est conduite d'une source concentrée à une rangée de seg-m.nts de nnodulatcurs au rrloyen d'un convertisseur à fibres optiqucs dispo-~`` ``` :1~64799 sées en éventail. Les images alignées mais disjointes des segments de lignesont ensuite focalisées légèrement agrandies sur le tambour, de façon à refor-mer une ligne continue grâce à une série d'objectifs de gros diamètre, cor-respondant chacun à un segment. Tant l'éventail de fibres constitué par 5 plusieurs milliers de fibres a aligner en face des modulateurs que la série d'objectifs représentent des adjonctions coûteuses. En outre, la rangée d'ob-jectifs est encombrante et l'ajustement des images des segments de ligne est délicat.
10 La présente invention a pour but de pallier ces divers inconvénients en propo-sant un procédé d'impression tel que mentionné ci-dessus, caractérisé en ce que l'on place les segments de ligne de modulateurs alternativement selon deux lignes parallèles, en ce que l'on divise le faisceau lumineux incident en deux nap-pes convergentes dont chacune est projetée sur une ligne de segments, et en ce 15 que l'on définit l'espacement des segments et la direction des rayons lumineux de chaque nappe de telle manière que la succession de rayons issus de chaque modulateur, lorsqu'on parcourt les segments successifs alternativement d'une ligne à l'autre, forme, sur la ligne de convergence des deux nappes, une suc-cession continue d'images des modulateurs de l'ensemble.
Selon l'une des formes de mise en oeuvre de ce procédé, on forme la ligne de convergence des deux nappes convergentes directement sur la surface photo-sensible. Selon un autre mode de mise en oeuvre, on projette l'image de la ligne de convergence des deux nappes convergentes sur la surface photosensi-25 ble au moyen d'un dispositif optique de renvoi.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce quele guide optique, destiné à conduire la lumière de la source quasi ponctuelle à l'ensemble de modulateurs, est constitué d'une plaque transparente d'indice 30 de réfraction supérieur à 1, possédant deux faces planes parallèles et poliesqui la délimitent en épaisseur, le pourtour de cette plaque étant défini par au moins trois bordures, dont la première forme une surface toroîdale polie dis-posée de telle manière que les rayons lumineux de la source ponctuelle, pla-cée au centre de symétrie de cette surface, sont réfractés à l'intérieur de 35 la plaque selon des rayons parallèles aux faces planes et selon des directions dont les projections sur un plan parallèle auxdites faces sont concouran-tes ~æ6~
en un point correspondant à la projection sur ce plan de la source ponctuel-le, dont la seconde forme une surface cylindro-parabolique perpendiculaire aux faces planes et dont l'axe focal passe par la source ponctuelle, cette surface polie el recouverte d'une couche réflectrice renvoyant la lumière 5 issue de la source selon un faisceau de rayons parallèles entre eux, et dont la troisième forme un dièdre, d'arête parallèle aux deux faces polies et per-pendiculaire aux rayons issus de la bordure parabolique, ce dièdre réfrac-tant lesdits rayons selon deux nappes convergentes.
10 Selon un mode de réalisation préféré, les modulateurs sont constitués par un assemblage plan de plaquettes de modulation, dont chacune contient un seg-ment de la ligne de modulateurs, ces plaquettes étant placées de telle ma-nière que les segments soient disposés alternativement selon deux lignes paral-lèles à l'arête du dièdre de la troisième bordure du guide optique, le plan 15 de l'assemblage étant perpendiculaire aux faces planes de la plaque transpa-rente, la position et la longueur des segments étant telles que la projection perpendiculaire de ces segments sur l'autre ligne coïncide exactement avec les espaces disponibles entre les segments de cette autre ligne.
20 Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la ligne de conver-gence des éléments de nappes lumineuses issus des segments de lignes de mo-dulateurs est confondue avec une génératrice d'une surface cylindrique circu-laire formant la surface photosensible du tambour en rotation.
25 Selon une variante, ce dispositif comporte un écran plan sensiblement paral-lèle à l'ensemble de modulateurs, cet écran étant disposé au niveau de la ligne de convergence des deux nappes lumineuses et présentant une ouver-ture en forme de fente positionnée le long de la ligne de convergence, de manière à ne laisser passer que les rayons des deux nappes traversant direc-30 tement les modulateurs et à exclure la lumière diffusée au passage des mo-dulateurs.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse du dispositif selon l'inven-tion, le guide d'onde a un indice de réfraction supérieur ou égal à 1,5 et sa 35 deuxième bordure comporte deux surfaces polies dont l'arête d'intersection forme une parabole dont le foyer correspond à l'emplacement de la source quasi ponctuelle, cette parabole étant située dans le plan de symétrie du guide et ces deux surfaces étant perpendiculaires l'une à l'autre tout au long de la parabole et symétriques par rapport au plan de symétrie du guide d'onde.
I~ans cette forme de réalisation, la deuxière bordure renvoie les rayons lumi-5 neux par réflexion totale.
Lorsque pour diverses raisons, on ne souhaite pas placer l'assemblage de mo-dulation à proximité immédiate de la surface photosensible, une variante du dispositif selon l'invention consiste à prévoir un dispositif de renvoi optique 10 agencé pour former, sur la surface photosensible du tambour, I'image d'une ligne virtuelle correspondant approximativement à la Jigne de convergence.
Selon un mode de réalisation préféré, ce dispositif optique comporte un mi-roir plan disposé sur le chemin de l'une des deux nappes convergentes, immé-15 diatement en aval de la ligne de convergence et orienté de manière à ren-voyer~ la nappe interceptée suivant un angle d'ouverture suffisamment faible par rapport à l'autre nappe pour que ces deux nappes puissent être admises dans une optique linéaire à gradient d'indice.
20 La présente invention, ses caractéristiques et ses principaux avantages seront mieux compris en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel:
La figure I représente une vue schématique en élévation illustrant le prin-25 cipe du procédé selon l'invention, La f igure 2 représente une vue schématique en plan des deux lignes de modu-lateurs utilisés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, 30 La figure 3 représente une vue schématique en perspective illustrant le prin- cipe du procédé selon l'invention, La figure 4 est une vue en élévation du dispositif selon l'invention, 35 La figure 5 est une vue en plan du dispositif selon la fig. 4, l~ q99 La figure 6 représente une vue de face d'une forme de réalisation d'un assem-blage de plaquettes de modulation, La figure 7 représente une autre forme de réalisation d'un assemblage de 5 plaquettes de modulation, La figure 8 représente une vue en coupe partielle du dispositif selon l'inven-tion équipé d'un écran de filtrage de la lumière diffuse, 10 Les figures 9 et 10 représentent des vues en élévation et en plan d'une autreforme de réalisation du guide de lumière du dispositif selon l'invention, La figure 11 est une vue de profil d'une autre forme de réalisation du dispo-sitif selon l'invention équipé de moyens de renvoi optique, et La fig. 12 est une vue partielle de profil du dispositif selon l'invention selon une forme de réalisation munie d'un écran de filtrage combiné avec un miroir de renvoi optique.
En référence aux fig. 1 à 3, le principe du procédé selon l'invention est basé
20 sur l'utilisation de deux lignes 10 et 20 de modulateurs ayant la forme de segments lOa, lOb, lOc, etc., 20a, 20b, 20c, etc., respectivement disposés sur les lignes 10 et 20 d'un faisceau lumineux incident divisé en deux nappes de lumière 11 et 21 qui convergent sur une ligne de convergence 25, et d'un support photosensible 26 sur lequel on forme, au moyen d'un système optique 25 de renvoi 27, une image 28 de la ligne de convergence 25.
Comme le montrent plus particulièrement les fig. 2 et 3, les segments de modulateurs, distribués sur les deux lignes 10 et 20, sont décalés d'une ligne à l'autre. De ce fait, I'élément de nappe 11 'a, correspondant à la nappe inci-30 dente 11 et émergeant du modulateur lOa, forme un premier tronçon 25ade la ligne de convergence 25. Le second tronçon 25'a, correspondant au mo-dulateur 20a, est issu de la nappe 21. Le troisième tronçon 25b, correspondant au modulateur lOb, est à nouveau issu de la nappe 11, et ainsi de suite. Les modulateurs lOa, 20a, lOb, 20b, etc. sont disposés alternativement sur les 35 deux lignes 10 et 20 de telle manière que les segments 25a, 25'a, 25b, 25'b, etc. forment une ligne de convergence 25 continue. De cette manière, la li-iZ6~ 799 ~ne cl'écriture sur le support photoscnsible est ininterrompue. Cette ligne d'écri-ture peut être confondue avec la li~ne de convergence lorsque l'on forme cette ligne de convergcncc directc~ment sur le support photosensible ou avec l'image de la ligne de convergerlce lorsque l'on utilise un système optique 5 de renvoj 27 cornme le rnontre la fi~s 1.
L~ dispositif illust~é par les f ig. 4 à 7 comporte un guide optique 30 destiné
à conduire la lumière d'une source ponctuelle 31, à travers l'ensemble des modulateurs disposés selon les deux li~nes 10 et 20, sur un tarnbour rotatif 10 32 portant le support photosensible 26. Le ~uide optique 30 est constitué d'une pla4ue transparente d'indice de réfraction supérieur à 1, réalisée par exemple en url rnat~:riau thermoformable commercialisé sous la dénominatior, ~LEXIGLAS
~marque de commerce) C ette plaque comporte deux faces planes parallèles 33 et 34 polies qui la Iirnitent en épaisseur. Son contour est défini par trois bordures, dont la pre-15 rrdère est une surface t~roïdale polie 35 dont le centre de symétrie corres-pond à la source quasi ponctuelle 31, de telle manière que les rayons lumi-ncux émis par cette source de lumière sont réfractés à l'intérieur de la pla-que selon des rayons parallèles aux faces planes 33 et 34, et suivant des di-rections dont les projections sur un plan parallèle auxdites faces planes 33 20 et 34 sont concourantes en un point correspondant à la projection sur ce plande la source ponctuelle 31. La seconde bordure forme une surface cylindro-parabolique 36 perpendiculaire aux deux faces planes et dont l'axe focal passe par la source ponctuelle. Cette surface est polie et recouverte d'une couche réflcctrice renvoyant la lumiere issue de la source 31 selon un faisceau de 25 rayons 37, 38 parallèles entre eux. La troisième bordure forme un dièdre 39 d'arete 40 parallèle aux deux faces planes 33 et 34, et perpendiculaire aux rayons 37, 38 réfléchis par la seconde bordure. Ce dièdre réfracte lesdits r"yolls selon les deux nappes convergentes 11 et 21. La ligne de conve!gence 25 de ces deux nappes 11 et 21 se confond avec une génératrice de la sur-30 face photosensible 26 formant la surface latérale du tambour 32.
Les nappes ~onvergentes 11 et 21 sont projetées sur les li~nes de plaquettes 10 et 20 qui se présentent sous la forme d'un assenibla~e de plaquettes den~odulation tel que reprcsenté par les fi~. 6 e~ 7.
Dan~ l'exemple de la fig. 6, les plaquettes 42a, 42b, 42c, 42d, etc. compor-6~9 tent chacune un segrnent de modulateurs lOa, lOb, lOc, lOd, etc. et les pla-quettes 43a, 43b, 43c, etG... comportent chacune un segrnent de modula-teurs 20a, 20b, 20c, etc... Les plaquettes 42a, 42b, etc. sont disposées de telle manière que les segments des modulateurs correspondar\ts lOa, lOb, 5 etc. soient alignés sur la ligne 10. I,es plaquettes 43a, 43b, etc. sont disposées de telle manière que les segn)en~s de modulateurs 20a, 20b, etc. sont alignés sur la ligne 20. Les deux lignes 10 et 20 sont parallèles à l'arête 40 du diè-dre 39. Le plan de l'assemblage est perpendiculaire aux deux faces planes 33 et 34 de la placlue transparente 30. La position et la longueur des segments 10 de modulateurs sur une ligne, par cxemple la position et la longueur du segment lOb sur la ligne 10, sont telles que la projection perpendiculaire de ces segments sur l'autre ligne comcide exactement avec l'espace disponible entre les segmentsde cette autre ligne, par exemple l'espace disponible entre les segments 20a et 20b de la ~igne 20.
15 r~ans l'exemple illustré par la fig. 7, chaque plaquette de modulation 50a, 50b, ~tc. comporte un couple de segments de modulateurs 51a, 52a; 51b, 52b, etc. dont les éléments sont respectivement décalés sur les deux lignes 10 et 20.
20 La fig. 8 illustre un perfectionnement du dispositif illustré par la fig. 4, des-tiné à améliorer la résolution dans le sens de la rotation du tambour. ~\ cet effet, un écran plan 60 est place entre le plan 61 contenant l'assemblage des plaquettes de modulation disposées selon les deux lignes 10 et 20 et le sup-port photosensible 26. Cet écran 60 est placé au niveau de la ligne de con-25 vergence 25 des cleux nappes de lumière 11 et 21 et comporte à fet endroitune fente 62 destinée à laisser pa~er la lumière provenant de ces nappes après son passage à travers les segments de modulation. La lumière illustrée par le rayon 63, ne provenant pas directement de l'une de ces nappes, est arrê-téc par l'assemblaf!e de plaquettes de modulation. La lumière, dispersée par 30 défaut de collimation ou diffusée par les segments de modulation et illustrée par k? rayon 64, est arrctée par l'écran 60. Il apparaît donc comme évident que l'ad-jonction de l'écran 60 permet d'améliorer la résolution du système.
Une variante du dispositif des fig. 4 est 5 est illustrée par les fig. 9 et 10, où35 la couche réfléchissante recouvrant la bordure 36 de la plaque 30 est rempla-céc par une structure qui renvoie les rayons lumineux par réflexion totale.
~,Z~D,7g~
~3 _ La deuxielrle borclure du guide d'onde 30' est constituée par deux surfaces polics 70 et 71, dont l'arête d'intersection 72 a la forme d'une parabole dont le l-)ycr correspond à l'em,olacernent de la source lumineuse 31 et qui est si-tué dans le plan de symétrie du guide d'onde 30'. Ces deux surfaces 70 et 5 71 sont perpendiculaires entre elles tout au long de l'arête 72 et symétriquespar rapport au plan de syrnétrie du guide optique 30'. Comme le montrent les figures, un rayon 73, émis par la source 31 qui pénètre dans le guide optique 30' a travers la surface toroïdale 35, cherrline parallèlement à la surface 33' de ce guide selon un rayon 74 qui est réfléchi selon !un rayon 75, renvoyé par 10 la surfa~ c 71 selon un rayon 76 parallèle à la surface 34' du guide 30', et dévié par l'une des faces du diedre de sortie selon le rayon 77 illustrant la nappe inférieure 20.
Pour diverses raisons, on peut être amené à éloigner l'ensemble de modula-15 tion de la surface photosensible. A cet effet, on peut prévoir un dispositifde renvoi optique tel qu'illustré par la fig. I l. Dans cette variante, un mi-roir plan 80 est interposé sur l'une des nappes convergentes, par exemple la nappe 21, immédiatement en aval de la ligne de convergence 25. Ce miroir plan est orienté de manière à renvoyer la nappe interceptée selon un angle 20 d'ouverture suffisamment faible par rapport à l'autre nappe pour que les deuxnappes puissent être admises dans une optique linéaire 81 à gradient d'indi-ce (,~ar elxempl~èurce)optique commercialisée sous la dénomination SELFOC!
disposee de mamere à former, sur la surface photosensible 26 du tambour 32, I'image d'une ligne virtuelle 25' correspondant approximativement à la ligne 25 de convergence 2~.
Le miroir plan 80 peut aussi ê~re combiné avec l'écran plan 60, comll-e repré-senté à la fig. 12, de telle manière que la fente 62 présente, avec le miroir 80, une arête comrnune 62'. Cette disposition permet d'obtenir un flux lumi-30 neux égal entre les deux nappes après redressement par le miroir.
Bien que non limité à un type particulier de modulateurs de lumière, le dis-positif décrit ci-dessus incorporera avantageusement des segments de ligne cle microvolets, constitués par exermple par des microstructures capables d'ar-35 rêter ou de laisser passer la lumière, telles que décrites dans l'article "Newmicromechanical display using thin metallic films" par M.A. Cadman, A. Perret, lZ~'799 F. Porret, R. Vuilleumier et P. Weiss, dans la revue "Electron Device Letters"
EDL-4 No. I de janvier 1983.
La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, 5 mais peut comporter diverses variantes et se présenter sous divers aspects apparentés de manière évidente pour l'homme de l'art au dispositif décrit. ~ 64 ~
I
CC! ~ E 1 ~ 11'RC ~) N ELI (`TI ~ OI'HOTOC, ~ IQUE MATXICIELLE
AND l) lSPO ~ lTII ~ POlJI ~ L ~ ~ USING THIS PROCESS
The present ~ inversion cooccrne an electrophotographic printing process that matrix, in which we project, is a light beam on a set electro-optical moclulators arranged in line cJe segments, and dalls which recombine this beam, after crossing said modulators, 5 in a single continuous line on a moving photosensitive support.
The invention also relates to a device for implementing this.
process, comprising an almost point light source, a set electro-optical modulators arranged in line segments and a 10 optical guide for conducting light from the source to the whole dulators, in such a way that the light passing through these modulators is reflected cornL, ine in a continuous line on a rotating photosensitive tarnbour.
The electrophotograplliclucs imprints are based on the selected illumination 15 tive, by opto-electronic means, of the photosensitive surface of a drum rotary bour. In general, writing is done by line liKne in a directionsensiblelnent by ~ llèle to the axis of the drum. The succession of these lines, the drum is rotating, form a matrix image of the document gl-aphic to reproduce.
The most conl) principle uses an intensity modulated laser beam by an acousto-optical device and reflected by a rotating polygonal mirror so as to quickly sweep the line of writing. This system, which has the advantage tagc d'unc granclu flexibility in speed and resolution, presents various in-2S conv-niellts among which the crowding related to the large focal distances of the beam concentration optics on the scanned line, the cost of this property which must include variations in focal length between the center and the ex ~ r ~ nities of the line, as well as the cost of making a mirror haule precision rotating at high speed.
~ 0 To overcome these drawbacks, it has been proposed to replace the laser beam swept a liglle élel ~ discrete electro-optical llts, modulated in parallel.
These elements can be active sources such as light emitting diodes.
~ 2 ~ i4 ~! 99 tri ~ cs or pa ~ sils components such as light rnodulators. Of such systems are inherently much more compact than printers.
Are your laser and DC advantage? nc not coll ~ portcr of picce mobile. ToutcIois, to obtain a sufficient resolution, of the order of 10 to 15 points per mm, 5 the number of elements required to make a line is very high, of the order of 2,000 to 3.00 for a standard line of 210 mm. These elerents cl ~> ivent ctre adrcs ~ c ~ chacul) by an electronic control circuit. A
such a number of elements and circuits necessarily implies, for a economic production, the use of circuit manufacturing techniques 10 integrated. However, we know that these are cut in the form of puccs to from plates of limited size, which is currently located in the alen-turns of 100 mrn dc diameter. In addition, the individual size of a chip is much lower than a plate, so that the surface is well on the one hand and so that the presence of manufacturing defects, which 15 ~ are statistically unavoidable in pro ~ ortional number on the surface, does not torr ~ ber rendelllellt in usable chips below a reasonable rate.
With regard to the electro-optical modulation elements, the size ma-20 xim.lle of a line mollolitan segmellt can hardly exceed 30 to 40 mm.
So therefore, to achieve a complete line of 210 mrn, juxtapose bou ~ at the end of six to eight segments. This poses the problem of continuity of the writing line. In fact, each line segment presentc physical-an inactive edge, consisting of the sawing and encapsu-25 lation, which interrupts the line with a dead space during the juxtapositioll.
Another problem, in the case of lines of passive modulators, is that the supply of the light to be nlodulated up to the electrical clocks.
These two problems have not been satisfactorily resolved. For example, we know ~ a tcte imprirnante magneto-optical modulators, described in the article "Advances in Laser and Electrooptic printing technology" by RA
~ prague, JC Urbach and TS Fisli, published in the October Laser Focus magazine 3 on page 101 and illustrated more particularly by FIG. He, in the-35 when the light is led from a concentrated source to a row of seg-m.nts of nnodulatcurs using a fiber optic converter available ~ `` `` `: 1 ~ 64799 fan-shaped. The aligned but disjoint images of the line segments are then focused slightly enlarged on the drum, so as to sea a continuous line thanks to a series of large diameter objectives, cor-each corresponding to a segment. Both the range of fibers made up of 5 several thousand fibers to align in front of the modulators that the series of targets represent costly additions. In addition, the row of ob-is cumbersome and the adjustment of line segment images is delicate.
The object of the present invention is to overcome these various drawbacks by proposing sant a printing process as mentioned above, characterized in that we place the modulator line segments alternately in two parallel lines, in that we divide the incident light beam into two nap-converging pes each of which is projected onto a line of segments, and in this 15 that we define the spacing of the segments and the direction of the light rays of each layer in such a way that the succession of rays from each modulator, when alternately traversing successive segments of a line to another, forms, on the line of convergence of the two layers, a suc-continuous transfer of images of the modulators of the set.
According to one of the forms of implementation of this method, the line is formed of convergence of the two converging layers directly on the photo-sensitive. According to another mode of implementation, the image of the line of convergence of the two converging layers on the photosensitive surface 25 ble by means of an optical deflection device.
The device for implementing this process is characterized in that the optical guide, intended to conduct the light from the quasi-point source to the set of modulators, consists of a transparent index plate 30 of refraction greater than 1, having two parallel and polished flat faces which delimit it in thickness, the periphery of this plate being defined by at minus three borders, the first of which forms a polished toroidal surface placed in such a way that the light rays of the point source, place created at the center of symmetry of this surface, are refracted inside 35 the plate along spokes parallel to the planar faces and in directions whose projections on a plane parallel to said faces are concurrent ~ æ6 ~
at a point corresponding to the projection on this plane of the point source-the, the second of which forms a perpendicular cylindro-parabolic surface with flat faces and whose focal axis passes through the point source, this polished surface covered with a reflective layer reflecting light 5 from the source in a beam of rays parallel to each other, and of which the third forms a dihedral, with an edge parallel to the two polished faces and pendulum to the rays coming from the parabolic border, this dihedral refracts both said rays in two converging layers.
According to a preferred embodiment, the modulators are constituted by a planar assembly of modulation plates, each of which contains a segment of the line of modulators, these plates being placed in such a way deny that the segments are arranged alternately in two parallel lines related to the dihedral edge of the third border of the light guide, the plane 15 of the assembly being perpendicular to the flat faces of the transparent plate rent, the position and length of the segments being such that the projection perpendicular from these segments on the other line exactly coincides with the spaces available between the segments of this other line.
According to a particularly advantageous embodiment, the line of convergence of the elements of light streaks coming from the line segments of mo-dulators is confused with a generator of a circular cylindrical surface the surface forming the photosensitive surface of the rotating drum.
In a variant, this device comprises a substantially parallel flat screen.
related to the set of modulators, this screen being arranged at the level of the line of convergence of the two luminous layers and having an opening ture in the form of a slot positioned along the line of convergence, so as to let pass only the rays of the two sheets passing directly through 30 modulators and to exclude the light diffused at the passage of the mo-dulators.
According to another advantageous embodiment of the device according to the invention tion, the waveguide has a refractive index greater than or equal to 1.5 and its 35 second border has two polished surfaces, the intersection edge forms a parabola whose focal point corresponds to the location of the source almost punctual, this parabola being located in the plane of symmetry of the guide and these two surfaces being perpendicular to each other throughout the parabola and symmetrical with respect to the plane of symmetry of the waveguide.
In this embodiment, the second border returns the light rays.
5 neux by total reflection.
When for various reasons it is not desired to place the motor assembly dulation in the immediate vicinity of the photosensitive surface, a variant of the device according to the invention consists in providing an optical deflection device 10 arranged to form, on the photosensitive surface of the drum, the image of a virtual line corresponding approximately to the convergence line.
According to a preferred embodiment, this optical device comprises a mid black plane arranged on the path of one of the two converging layers, immersed 15 diat downstream of the line of convergence and oriented so as to see ~ the web intercepted at a sufficiently small opening angle compared to the other tablecloth so that these two tablecloths can be admitted from a linear index gradient perspective.
The present invention, its characteristics and its main advantages will be better understood with reference to the description of an exemplary embodiment and of the attached drawing, in which:
Figure I shows a schematic elevational view illustrating the main 25 of the process according to the invention, Figure 2 shows a schematic plan view of the two module lines.
readers used for implementing the method according to the invention, FIG. 3 represents a schematic perspective view illustrating the principle of the method according to the invention, FIG. 4 is an elevation view of the device according to the invention, FIG. 5 is a plan view of the device according to FIG. 4, l ~ q99 FIG. 6 represents a front view of an embodiment of an assembly modulation board blage, FIG. 7 represents another embodiment of an assembly of 5 modulation boards, FIG. 8 represents a partial section view of the device according to the invention.
tion equipped with a diffuse light filtering screen, FIGS. 9 and 10 show elevation and plan views of another embodiment of the light guide of the device according to the invention, FIG. 11 is a side view of another embodiment of the device.
sitive according to the invention equipped with optical deflection means, and Fig. 12 is a partial profile view of the device according to the invention according to a embodiment provided with a filter screen combined with a optical reference.
With reference to fig. 1 to 3, the principle of the method according to the invention is based 20 on the use of two lines 10 and 20 of modulators having the form of segments lOa, lOb, lOc, etc., 20a, 20b, 20c, etc., respectively arranged on lines 10 and 20 of an incident light beam divided into two layers of light 11 and 21 which converge on a line of convergence 25, and of a photosensitive support 26 on which one forms, by means of an optical system 25 of reference 27, an image 28 of the line of convergence 25.
As shown more particularly in FIGS. 2 and 3, the segments of modulators, distributed on the two lines 10 and 20, are offset by one line to the other. Therefore, the sheet element 11 ′ a, corresponding to the sheet inci-30 dente 11 and emerging from the modulator lOa, forms a first section 25 along the convergence line 25. The second section 25'a, corresponding to the mo-dulator 20a, comes from the ply 21. The third section 25b, corresponding to the modulator lOb, again comes from the sheet 11, and so on. The modulators lOa, 20a, lOb, 20b, etc. are arranged alternately on the 35 two lines 10 and 20 such that the segments 25a, 25'a, 25b, 25'b, etc. form a continuous line of convergence 25. In this way, the li-iZ6 ~ 799 ~ No cl'writing on the photoscnsible support is uninterrupted. This line of writing ture can be confused with li ~ ne convergence when forming this line of convergence directly on the photosensitive support or with the image of the converging line when using an optical system 5 of return 27 as the rnontre fi ~ s 1.
The device illustrated by f ig. 4 to 7 includes an optical guide 30 intended to conduct light from a point source 31, through all of the modulators arranged according to the two li ~ nes 10 and 20, on a rotary tarnbour 10 32 carrying the photosensitive support 26. The ~ optical aid 30 consists of a transparent plate with a refractive index greater than 1, made for example in urn rnat ~: thermoformable riau marketed under the denominatior, ~ LEXIGLAS
~ trademark) This plate has two polished parallel flat faces 33 and 34 which Iirnitent in thickness. Its outline is defined by three borders, the first of which 15 rrdère is a polished t ~ roïdal surface 35 whose center of symmetry corres-lays at the quasi-point source 31, so that the light rays ncux emitted by this light source are refracted inside the plate that along radii parallel to the planar faces 33 and 34, and along di-sections with projections on a plane parallel to said planar faces 33 20 and 34 are concurrent at a point corresponding to the projection on this flat point source 31. The second border forms a cylindrical surface parabolic 36 perpendicular to the two flat faces and whose focal axis passes by the point source. This surface is polished and covered with a layer reflector reflecting the light coming from the source 31 according to a beam of 25 rays 37, 38 parallel to each other. The third border forms a dihedral 39 edge 40 parallel to the two flat faces 33 and 34, and perpendicular to the rays 37, 38 reflected by the second border. This dihedral refracts said r "yolls along the two converging layers 11 and 21. The line of conv! gence 25 of these two layers 11 and 21 merges with a generator of the sur-30 photosensitive face 26 forming the lateral surface of the drum 32.
The tablecloths ~ onvergentes 11 and 21 are projected onto the li ~ nes of wafers 10 and 20 which are in the form of an assenibla ~ e of den ~ odulation wafers as represented by fi ~. 6 e ~ 7.
Dan ~ the example of fig. 6, plates 42a, 42b, 42c, 42d, etc. behaves 6 ~ 9 each try a series of modulators lOa, lOb, lOc, lOd, etc. and the quettes 43a, 43b, 43c, etG ... each have a segment of modula-ters 20a, 20b, 20c, etc. The plates 42a, 42b, etc. are willing in such a way that the segments of the modulators correspond \ ts lOa, lOb, 5 etc. are aligned on line 10. I, plates 43a, 43b, etc. are willing so that the segn) en ~ s of modulators 20a, 20b, etc. are aligned on line 20. The two lines 10 and 20 are parallel to the edge 40 of the di-dre 39. The plane of the assembly is perpendicular to the two plane faces 33 and 34 of the transparent placlue 30. The position and the length of the segments 10 modulators on a line, for example the position and the length of the segment lOb on line 10, are such that the perpendicular projection of these segments on the other line exactly coincides with the space available between the segments of this other line, for example the space available between the segments 20a and 20b of the ~ igne 20.
15 r ~ years the example illustrated in fig. 7, each modulation plate 50a, 50b, ~ tc. comprises a pair of modulator segments 51a, 52a; 51b, 52b, etc. whose elements are respectively shifted on the two lines 10 and 20.
Fig. 20 8 illustrates an improvement of the device illustrated in FIG. 4, des-to improve the resolution in the direction of rotation of the drum. ~ \ this Indeed, a plane screen 60 is placed between the plane 61 containing the assembly of modulation boards arranged in two lines 10 and 20 and the sup-photosensitive port 26. This screen 60 is placed at the level of the con-25 vergence 25 of the two layers of light 11 and 21 and has at its place a slot 62 intended to let pa ~ er the light coming from these layers after its passage through the modulation segments. The light illustrated by ray 63, not coming directly from one of these layers, is stopped tec by the assembly of modulation plates. The light, scattered by 30 collimation defect or diffused by the modulation segments and illustrated by k? department 64, is stopped by screen 60. It therefore seems obvious that the ad-joining the screen 60 improves the resolution of the system.
A variant of the device of FIGS. 4 is 5 is illustrated by FIGS. 9 and 10, where the reflective layer covering the edge 36 of the plate 30 is replaced céc by a structure which returns the light rays by total reflection.
~, Z ~ D, 7g ~
~ 3 _ The second terminal of the waveguide 30 'is constituted by two surfaces polics 70 and 71, whose intersection edge 72 has the shape of a parabola of which the l-) ycr corresponds to the em, olacernent of the light source 31 and which is so-killed in the plane of symmetry of the waveguide 30 '. These two surfaces 70 and 5 71 are perpendicular to each other along the edge 72 and symmetrical with respect to the plane of symmetry of the optical guide 30 '. As show the figures, a ray 73, emitted by the source 31 which enters the optical guide 30 'through the toroidal surface 35, cherrline parallel to the surface 33' of this guide along a radius 74 which is reflected along a radius 75, returned by 10 the surface ~ c 71 along a radius 76 parallel to the surface 34 'of the guide 30', and deflected by one of the faces of the exit die at radius 77 illustrating the lower layer 20.
For various reasons, it may be necessary to move the assembly of modules apart.
15 tion of the photosensitive surface. To this end, an optical deflection device can be provided as illustrated in FIG. He. In this variant, a half roir plan 80 is interposed on one of the converging layers, for example the tablecloth 21, immediately downstream of the line of convergence 25. This mirror plane is oriented so as to return the intercepted tablecloth at an angle 20 of sufficiently small opening with respect to the other ply so that the two sheets can be admitted in a linear optic 81 with gradient of this (, ~ ar elxempl ~ èurce) optics marketed under the name SELFOC!
provided with a material to be formed on the photosensitive surface 26 of the drum 32, The image of a virtual line 25 'corresponding approximately to the line 25 of convergence 2 ~.
The plane mirror 80 can also be combined with the plane screen 60, shown in FIG.
felt in fig. 12, so that the slot 62 presents, with the mirror 80, a common edge 62 '. This arrangement makes it possible to obtain a light flux.
30 equal equal between the two layers after straightening by the mirror.
Although not limited to a particular type of light modulator, the device positive described above will advantageously incorporate line segments key microvolets, constituted for example by microstructures capable of 35 turn off or let in light, as described in the article "Newmicromechanical display using thin metallic films" by MA Cadman, A. Perret, lZ ~ '799 F. Porret, R. Vuilleumier and P. Weiss, in the review "Electron Device Letters"
EDL-4 No. I of January 1983.
The present invention is not limited to the embodiments described, 5 but may include various variants and appear in various aspects obviously related to those skilled in the art to the device described.