Appareil à copier La présente invention a pour objet un appareil à copier; celui-ci comprend un tube à rayon catho dique qui constitue une source lumineuse, des moyens disposés dans ledit tube et destinés à dévier le spot et un rayon lumineux partant de celui-ci, pour explo rer ligne par ligne un objet à copier, un support pour l'objet à copier et des moyens pour tenir une couche photosensible sur le chemin de la lumière qui a traversé l'objet à copier ou qui a été réfléchie par cet objet, et un moyen de mesure de l'intensité de la lumière rendue par l'objet à copier.
On connaît déjà des appareils à copier compre nant les éléments indiqués ci-dessus, dans lesquels il existe un contrôle automatique de l'intensité du rayon lumineux fourni par le tube à rayon cathodi que. Dans ce cas, il n'est pas possible d'utiliser la quantité totale de la lumière disponible. En outre, la température de couleur de la lumière varie en fonction de son intensité.
L'invention vise à éviter ces inconvénients. L'appareil selon l'invention est caractérisé à cet effet, par un circuit commandant la vitesse de dévia tion du faisceau d'électrons proportionnellement à la valeur instantanée de l'intensité lumineuse mesu rée par ledit moyen de mesure.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, le schéma-bloc d'une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
Un tube à rayon cathodique 10 comprend une cathode 12, des électrodes de commande 14, une bobine de déviation horizontale 16, une bobine de déviation verticale 18 et un écran 20. Devant l'écran 20 est situé un objectif 21 et un objet à copier 22 qui, dans l'exemple représenté au dessin, est un négatif. Ce négatif et une couche sensible à la lu mière 24 sont montés dans un support 25. La lumière qui traverse la couche 24 atteint une cellule photo- multiplicatrice 26 qui comprend une anode 28, des électrodes auxiliaires 30 et une cathode 32. Le signal de sortie de la cellule photomultiplicatrice 26 est appliqué par la dernière électrode auxiliaire au con ducteur 34.
Cette électrode fonctionne comme une anode ou comme une cathode, suivant qu'un poten tiel négatif ou un potentiel pgsitif est appliqué à l'anode 28. Le changement de .la polarité de l'anode 28 par rapport à la dernière électrode auxiliaire pro voque le changement du sens d'écoulement du cou rant à travers le conducteur 34 et par conséquent le changement du sens du balayage et ceci à la fin de chaque ligne, comme on le verra plus loin.
Le conducteur 34 est relié au moyen des conducteurs 36 et 38, d'une part, à un condensateur intégrateur placé dans un circuit de réaction négative et, d'autre part, aux bornes d'entrée d'un amplificateur 42. L'amplificateur 42 peut être un amplificateur connu à courant continu, tel que ceux utilisés dans les calculatrices analogues et dont la tension de sortie devient plus positive lorsque la tension d'entrée devient plus négative. La sortie de l'amplificateur 42 est reliée au moyen d'un, conducteur 48 à une extré mité de la bobine de déviation horizontale 16.
L'autre extrémité de la bobine 16 est reliée à la borne 46 qui est connectée à la terre à travers .la résistance 50 qui permet de mesurer le courant de déflexion. Une tension apparaît donc aux bornes de la résistance 50, qui est directement proportionnelle au courant s'écou lant à travers la bobine de déviation horizontale 16 et par conséquent à la déviation horizontale du spot lumineux.
Cette tension est indépendante de la ten sion induite dans la bobine 16 par le courant variable s'écoulant à travers. cette bobine; la tension engen drée dans la résistance 50, est appliquée à l'autre borne du condensateur 40 à travers le conducteur 44, borne qui est reliée à la borne 46. La tension engendrée dans la résistance 50, le courant s'écoulant à travers la bobine de déviation horizontale 16 et la déviation du spot dans le tube à rayon cathodique 20 sont proportionnels à l'intégrale par rapport au temps du courant s'écoulant à travers le conducteur 34. Ainsi la déviation du spot est pro portionnelle à l'intégrale par rapport au temps de l'éclairement de la cellule photomultiplicatrice 26.
L'entrée d'un circuit bistable 54 est reliée à la résistance 50 par la borne 46 et le conducteur 52. Ce circuit bistable peut être constitué par un circuit de déclenchement de Schmidt modifié de manière que le déclenchement puisse être commandé au moyen de boutons de commande 66 et 68 qui permettent de régler les éléments du circuit de déclenchement, par exemple des résistances. Lorsque la tension d'en trée du circuit de déclenchement bistable 54 atteint le niveau positif de déclenchement, la tension de sortie devient négative par rapport au potentiel de la terre et elle reste négative jusqu'à ce que la tension d'entrée atteigne le niveau négatif de déclenchement.
En ce moment, la tension de sortie du circuit de déclenchement bistable devient positive par rapport au potentiel de la terre et elle reste positive jusqu'à ce que le niveau positif de déclenchement soit de nouveau atteint.
La sortie du circuit de déclenchement bistable 54 est reliée au moyen d'un conducteur 56 à une borne 58 et au moyen d'un conducteur 60 à l'anode 28 du tube photomultiplicateur 26.
Lorsque la tension de sortie du circuit de déclen chement bistable 54 est au début négative, l'anode de la cellule photomultiplicatrice est négative et la ten sion aux bornes de la résistance 50 devient toujours plus positive et sa valeur est en rapport avec la. valeur de l'intégrale par rapport au temps de l'éclai rage du tube photomultiplicateur 26.
Lorsque le niveau positif de déclenchement du circuit 54 est atteint, la tension de sortie de ce circuit devient négative, le sens du courant à travers le conduc teur 34 est inversé et la tension aux bornes de la résistance 50 devient toujours plus négative, de sorte que le sens d'exploration est inversé, ceci ayant lieu à la fin de chaque ligne. Le cycle de retour en arrière du spot est terminé lorsque la tension aux bornes de la résistance 50 devient suffisamment néga tive pour provoquer le retour du circuit 54 à son état initial. La sortie du circuit 54 est en outre reliée au moyen du conducteur 56, de la borne 58 et d'un conducteur 62 à un circuit générateur de tension en forme d'escalier 64.
Chaque inversion de la tension de sortie du cir cuit de déclenchement bistable 54 provoque le déclen chement du circuit générateur de tension en forme d'escalier 64 qui est relié à un amplificateur 72 au moyen d'un conducteur 70. L'amplificateur 72 com mande à travers un conducteur 74 la bobine de déviation verticale 18. L'autre extrémité de la bobine 18 est reliée au moyen d'un conducteur 76 à une borne 78 qui est connectée à la terre au moyen d'un conducteur 80 et d'une résistance 82. La borne 78 est reliée en outre au moyen d'un conducteur au circuit générateur de tension en forme d'escalier 64.
La borne 78 est connectée au moyen d'un autre conducteur 86 à un circuit de déclenchement bistable de Schmidt 88 dont la sortie est reliée au moyen d'un conducteur 90 à une borne 92. La borne 92 est connectée au moyen d'un conducteur 94 au cir cuit générateur de tension en forme d'escalier 64. Les bords supérieurs et inférieurs de l'image sur l'écran 20 peuvent être réglés au moyen des boutons 96 et 98 ; quant aux bords gauches et droits ils peu vent être réglés au moyen des boutons 66 et 68, respectivement.
Le circuit générateur de tension en forme d'escalier 64, l'amplificateur 72 et .le circuit de déclenchement 88 constituent un circuit de dévia tion dans lequel un petit condensateur se trouvant dans le générateur 64 est chargé pendant le dépla cement horizontal du rayon lumineux et dont la charge est ensuite amplifiée dans l'amplificateur<B>72.</B>
Ainsi, l'exploration verticale a lieu de manière que lies intervalles entre les lignes horizontales d'ex ploration soient égaux et indépendants du temps nécessaire pour chaque exploration horizontale.
Un basculeur 100 est relié au moyen d'un con ducteur 102 et d'un contact de travail 104 à la terre. Le basculeur 100 commande le début et la fin d'exploration des lignes au moyen du rayon lumi neux. Lorsqu'on ferme le contact de travail 104, le basculeur 100 se met à l'état de travail, enclenchant ainsi un interrupteur normal à diode dans le circuit générateur de tension en forme d'escalier 64, inter rupteur qui avait interrompu l'exploration aupara vant. L'exploration débute et continue donc jusqu'à ce que le cycle entier d'exploration (ou de pose) soit achevé et alors l'état du circuit de déclenche ment bistable 88 change pour inaugurer une période pendant laquelle on prépare normalement le cycle suivant.
En même temps, le circuit bistable 88 pro voque le passage du basculeur 1.00 à l'état de repos. Le balayage est alors interrompu par l'interrupteur à diode et l'appareil peut être mis en route pour un nouveau cycle lorsqu'on ferme à nouveau le contact de travail 104.
Un conducteur de sortie 106 relie le basculeur 100 au circuit générateur de tension en forme d'esca lier 64 et il sert à émettre une impulsion pour inter rompre le balayage pendant l'introduction d'un nou vel objet à copier. L'entrée du basculeur 100 est reliée au moyen d'un conducteur 108 à une borne 110. La borne 110 est connectée au moyen d'un con ducteur 112 à la borne 92. Enfin, la borne 110 est connectée au moyen d'un conducteur 114 à un amplificateur 116 qui commande par un conducteur 118 la cathode 12 du tube à rayon cathodique 10 L'amplificateur 116 sert à supprimer le rayon lumi neux pendant son retour. Un bouton 120 connecté au circuit générateur de tension en forme d'esca lier 64, sert à régler la distance entre les lignes hori zontales du rayon lumineux.
Les circuits relatifs à l'exploration horizontale commandent le déplacement du spot conformément à la relation suivante
EMI0003.0003
où x est la position horizontale instantanée du spot sur l'écran du tube à rayon cathodique au temps t ; x" est la position du spot au temps<I>t =</I> o, c'est-à-dire lorsque le circuit de déclenchement bistable 54 a inversé la polarité de sa tension de sortie à la fin de l'exploration d'une ligne;
C est la capacité du condensateur 40; i est l'intensité instantanée du cou rant fourni par la cellule photomultiplicatrice 26 au conducteur 34 ; et K -est une constante de propor tionnalité qui dépend de la sensibilité de déviation du tube à rayon cathodique et de la grandeur de la résistance 50.
Après différenciation de cette relation, on obtient
EMI0003.0012
Ainsi, la vitesse du spot est proportionnelle à l'intensité instantanée du courant fourni par la cel lule photomultiplicatrice 26 et par conséquent à l'éclairage de cette cellule. Il en résulte que la vitesse du spot est proportionnelle à l'éclairage de la ma tière photosensible.
Le temps nécessaire pour explorer une zone sur le papier, dont la largeur est égale<I>à</I> Ax', est
EMI0003.0016
où Ï est l'éclairage moyen du papier, lorsque le spot explore la zone Ax ; A est une constante de pro portionnalité qui tient compte de la valeur de C et de K et des propriétés du système optique. On tire de la relation ci-dessus
EMI0003.0021
Il en résulte que le produit de l'éclairage et du temps, par conséquent une grandeur que l'on appel lera pose , est constante pour une zone explorée dans laquelle Ax' est supérieur au diamètre du spot.
En effet, dans ce cas le transparent est divisé en un grand nombre de petits transparents dont chacun a la largeur du spot lumineux projeté, et la pose de chacun desdits transparents sur la surface photo sensible est rendue égale à une valeur déterminée à l'avance. Ainsi, la pose est maintenue automatique ment constante.
Un exemple numérique sera maintenant donné pour mieux illustrer les aspects de cette technique Considérons un négatif constitué par des bandes ayant 1 cm de large, des transmissions égales à 100, 501, 20, 10 et 5 % (des densités égales approximati vement à 0,0; 0,3 ; 0,7 ; 1 et 1,3).
Lorsque cent unités d'éclairage atteignent le négatif, d'éclairage relatif de la surface photosensible correspond aux valeurs indiquées dans le tableau ci-dessous
EMI0003.0036
Transmission <SEP> Eclairage <SEP> Vitesse <SEP> du <SEP> spot <SEP> Temps <SEP> d'exploration <SEP> Pose
<tb> du <SEP> transparent <SEP> relatif <SEP> cm/sec.
<SEP> T <SEP> (sec.) <SEP> d'un <SEP> cm <SEP> (E <SEP> = <SEP> IT)
<tb> en <SEP> /o <SEP> Î
<tb> 100 <SEP> I <SEP> 100 <SEP> 50 <SEP> 0,02 <SEP> 100 <SEP> > < <SEP> 0,02 <SEP> = <SEP> 2
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 25 <SEP> 0,04 <SEP> 50 <SEP> X <SEP> 0,04 <SEP> = <SEP> 2
<tb> 20 <SEP> 20 <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 0,1 <SEP> 20X0,1 <SEP> =2
<tb> 10 <SEP> 10 <SEP> ! <SEP> 5 <SEP> 0,2 <SEP> 10X <SEP> 0,2 <SEP> = <SEP> 2
<tb> 5 <SEP> i <SEP> 5 <SEP> i <SEP> 2,5 <SEP> i <SEP> 0,4 <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 0,4 <SEP> = <SEP> 2 Lorsque la vitesse du spot est égale à 50 cm/sec.
pour une transmission égale à 100 %, la vitesse du spot est rendue proportionnelle à la transmission du transparent, ce qui est 'le cas dans l'appareil décrit auparavant ; les valeurs de la vitesse du spot cor- respondent à celles indiquées dans la troisième colonne. A partir de ces valeurs, on peut calculer le temps nécessaire pour explorer 1 cm de la bande.
Puisque la pose est proportionnelle à l'éclairage et au temps, on peut calculer la pose de chaque bande. Les poses indiquées dans la colonne 5 sont donc les mêmes, malgré les variations de la trans mission du transparent.
L'appareil décrit auparavant permet d'utiliser le rayon lumineux dans les deux sens horizontaux, de sorte que le retour inactif existant dans la télévision est évité. Ainsi, cet appareil peut être rendu plus simple et sa vitesse de travail est augmentée.
Le rayon lumineux qui explore une première ligne hori- zontale est déplacé à l'extrémité de cette ligne dans le sens vertical d'un intervalle correspondant à un interligne et il se déplace dans le sens inverse le long d'une seconde ligne horizontale. Lorsque l'objet à copier a été entièrement exploré,
lie rayon lumi neux est supprimé et il est ramené dans le sens vertical vers sa position initiale pour un nouveau cycle d'exploration.
En pressant sur le contact 104, an déclenche un cycle d'exploration. La suppression -du rayon lumi neux et le retour ont lieu automatiquement.
La partie de l'appareil représentée à gauche est destinée à établir des copies par contact à partir d'un transparent. L'appareil décrit auparavant peut être même utilisé pour établir des agrandissements et pour polycopier des objets non transparents qui réflé chissent le rayon lumineux sortant de l'écran 20.
Les boutons 66 et 68, respectivement 96 et 98, qui servent à régler les bords de l'image sont très utiles car la surface éclairée doit être :légèrement supérieure à la partie de .l'objet devant être copiée.
La cellule photomultiplicatrice 26 reçoit la lu mière qui a traversé l'objet devant être copié et la couche photosensible. La cellule 26 peut être de même commandée au moyen de la lumière qui a été déviée vers elle par un diviseur du rayon situé sur le chemin de ce rayon.
Si au lieu de déplacer le rayon lumineux dans le sens vertical, on déplace l'objet à copier avec la couche photosensible, les parties correspondantes du circuit sont rendues inactives et le déplacement de l'objet à copier et<B>de</B> la couche photosensible est synchronisé avec le déplacement horizontal du rayon lumineux.