Brevet FR2005541A1 — publié le 19691212

L'invention concerne un dispositif.optique d'explora tion de supports d'information notamment des cartes perforées, ces supports ou porteurs d'information étant fixes pendant l'exploration et situés entre une source lumineuse fixe et un ou plusieurs éléments photosensibles fixes, alors qu'au moins un diaphragme mobile est présent entre la source lumineuse et les éléments photosensibles. Dans le domaine du traitement de l'ïnformation, ainsi que dans la technique de commande numérique, on rencontre de nombreux cas dans lesquels l'information doit être fournie en quantité relativement restreinte, notamment pour ltétablissement d'un processus de fabrication (calculs des heures de travail, établissement de listes de pièces détachées et tenue des stocks), en automation (programmes pour machines outils ou, dans l'industrie chimique, programmes de mélange de composants), et dans le domaine du traitement de l'infornation (facturation, listes d'adresses de clients).Habi tuellement, et c'est notamment le cas avec les calculatrices électroniques, l'information est emmagasinée dans une mémoire d'où elle est extraite au moment voulu, en vue d'entre traitée, Lorsque la quantité d'information nécessaire est si petite qu'elle peut être emmagasinée par perforation sur une carte ou sur un tronçon relativement court de bande, on peut éviter l'emmagasinage temporaire dans une mémoire, an maintenant, par exemple la carte perforée dans le dispositif d'exploration, aussi longtemps que lton a besoin de l'information qu'elle renferme. On peut atteindre ce résultat en utilisant, par exemple, un dispositif d'exploration effectuant la lecture par blocs.Dans le cas de cartes perforées,la carte est introduite à la main dans le dispositif qui explore en une seule fois quatre vingts colonnes et y reste tant que l'on a besoin de l'information. Dans le cas d'une bande perforée, celle-ci est transportée manuellement ou mécaniquement jusqu'à ce que le bloc a' explorer (par exemple de 50 colonnes) se trouve en regard du dispositif d'exploration. Les dispositifs connus de lectures par blocs fonctionnent suivant deux principes différents il existe > en effet, des dispositifs pour porteurs d'information fixes et des dispositifs pour porteurs d'information mobiles. Dans le cas où le porteur d'information est fixe@ le dispositif d'exploration comporte un nombre l'organes de lecture corres- pondant au nombre maximal de trous que peut renfermer un bloc, c'est-à-dire, pour les cartes perforées usuelles: 12 x 80 = 960 organes de lecture. L'information que renferme la carte reste done disponible, en parallèle, c'est-à-dire dans 960 canaux, aussi longtemps que nécessaire.Cr, ce système est très coûteux, non seulement par suite de nombre élevé d'organe6 de lecture qutil nécessite, surtout lorsque9 pour augmenter la durée de vie du dispositif, on utilise des organes de lecpure photo- électrique, thermiques ou capacitifs, au lieu d @ontacta mé- caniques, mais aussi par suite des mesures qu'il faut prendre en vue du traitement ultérieur de l'information. En effet, il faut en général prévoir un dispositif pour transmettre sé quentiellement l'information qui est disponible en parallèle. Lorsque le porteur d'information est mobile, il passe à plusieurs reprises devant le dispositif d'exploration qui ne comporte9 dans ce cas, que des organes de leovure pour une colonne (12 pour des cartes perforées). La carte perforée est par exemple maintenue par dépression sur ur Lindre o tatif. Si l'on éclaire la carte l'intérieur, les différentes colonnes peuvent être explorées suctessivement par des organes de lecture fixés à l'extérieur du cylind@e, de sorte qu on peut extraire l'information séquentiellement et au besoin, de façon répétée. Dans le cas d une bande perforée. @ bloc à explorer doit se trouver sur une boue sans fi cele-ci étant transportée à vitesse uniforme. Autrement dit, en utilisant un porteur mobile, on réalise une sérieuse éconcmie d'organes de le@ture et, du fait que l'information se présente séquentielement, on be doit pas prévoir de dispositif de conversion parallele séquen@@el. Toutefois, les dispositifs connus présentent @n gr@s inco@ré@ nient. En effet, ils nécessitent un mécanisme de transport et de guidage du porteur tres pré@is et, de e fait, @@@teux. Par ailleurs, dans le cas de bandes perforéés, il est souvent impossible, pour des raions d'ordre te@hn@logique@@ de @é- duire la beucle fermée à la longueur minimale @rrespeniant à la quantité d'information emmagasinée, de sorte @@ @@ @aut insérer tans la boucle un segment dépourvu d'informations. De plus, il est connu d'utiliser un porteur d'information fixe et des moyens d'exploration fixes, les trajets lumineux s étendant entre la source lumineuse, de porteur d'information et les éléments photosensibles étant successivement libérés. Pour être sûr qu'un signal lumineux,suffîsamment intense pour la signalisation d'information,émis par une source lumineuse pas trop forte atteindra itélement photosensible à travers chacun des trous répartis sur toute la surface d'un porteur d'information, on utilise, dans les formes de réali sation connues, des dispositifs très compliqués @ et, partant motteux > pour guider la lumière;; C est ainsi qu on connait des systèmes dans lesquels on utilise des miroirs pelygonaux des tiges en verre pour le guidage de la lumière ou l'optique à fibres. D'une façon générale, ces systèmes sont appliqués en combinaison avec un appareil. de commutation dans lequel les 12 faces d'entrée de lumière des 12 dispositifs de guldage de lumière (tels que des tiges en verre) s'étendant vers 12 photo-diodes passent mécaniquement devant les 960 faces de sortie de lumière de 960 dispositifs de guidage du lumière provenant du porteur d'information, cesi pour la convereion parallèle séquentielle de l'information et afin de réd@ire le nombre d'éléments photosensibles.Un inconvénient inhérent à ce systeme réside dans le grand nombre de dispositifs de guidage de lumière ainsi que dans la très grande pré@ision avec laquelle doit fonctionner le dispositif de- guidage de lumière mobile et le porteur d'information. Finalement, @@ existe également une structure selon laquelle une face de la carte perforée est constamment éclairée et la lumière traversant les trous de chaque fois une rangée est @aptée sur une photodiode par un dispositif g@@dant la lumière. L'exploration s'effectue ici à l'aide d @n dlaphragm@ mobile disposé entre la carte perforée et le dispositif pour le guidage de la lumière et ne libérant qu'une colonne à la feis. Toutefois, l'éclairage de la carte se fait ici à l'aide de lumière diffuse de sorte que le diaphragme sst-la carte perforée doivent être disposes tout près l'un de l'autré, si l'on veut obtenir une libération nettement limitée de la colonnes De plus, il se produit une grande réduction de l'intensité du courant dans le dispositif de guidage de lumière. Enfin, cette structure ne permet d'effectuer qutune seule exploration par colonne et non une exploration séquentielle complèle aes trous à llalde d'une seule photodiode. L'invention obvie a tous ses inconvénients du fait que l'éclairage d'une face du porteur d'information est effectmée à l'aide de rayons lumineux parallèles et que les éléments photosensibles se trouvent au foyer ou sur la focale d9un mi roir parabolique, disposé de l'autre côté du porteur d'infor- mation, de façon que le foyer ou la focale se trouvent hors du trajet lumineux, entre le porteur d'information et ledit miroir. Dans le dispositif conforme a l'invention, la lumière est utilise à plein, ce qui permet de disposer dea sources lumineuses plus faibles, de sorte que la quantité de chaleur à évacuer du dispositif et, partant, le risque de surchauffe sont réduit. De plus, on obtient une plus grande liberté en ce qui concerne la place du diaphragme (au-dessus ou au-dessous du porteur d'information et la distance entre le iia- phragme et le porteur d'information), ce qub permet d'utiliser des systèmes de diaphragem spérciaux comme décrits ci-après. Les photodiodes usuelles et les autres éléments photosensibles ne présentent leur sensibilité nominal a que sous l'action de lumière arrivant sous un angle assez aigu. un choix approprié de la courbure du miroir permet d'obtenir que l'angle formé entre la lumière traversant la première et celle traversant la dernière colonne soit suffisamment petit sans qu'il ne se produise de ce fait des pertes de lumière élevées ou que le dispositif n'acquière des dimensions in- acceptables. La description ci-après, en se référant au dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut entre rCalisée. Les fig. la et lb représentant schérnatiquement9 en coupe, un dispositif d'exploration muni d'un miroir parabolique de révolution et d'un miroir parabolique-cylindrique. Les fig. 2a et 2b représentent schématiquement, en coupe, un dispositif muni de deux miroirs paraboliques de. ré- volution. La fig. 3 reprdsente une forme de réalisation spéciale du diaphragme. Les fig. la e lt représentert deux formes de rda- lisation de dispositifs d'exploration d .n organe pour lecture de cartes perforées, les différentes colonnes étant successivement explorées. D'un côté de la carte perforée LK est disposé le miroir parabolique de révolution S1 au foyer F1 duquel est disposée une source lumineuse ponctuelle i (telle qu'une lampe de projection). De l'autre côté de ladite carte perforée se trouve une partie doun miroir parbolique-cylin- drique S2, dont 1 axe cylindrique et la ligne parabolique SC s'étendent dans la même direction que les colonnes de la carte perforée et dont la focale F2 est située hors du trajet lu mineux s'étendant entre le mioir et ladite carte perforée. Les photodiodes usuelles et les autres élément photosensibles ne présentent leur sensibilité nominale que sous l'action d'une lumière qui les frappe sous un angle relativement petit. Un choix approprié de la courbure du miroIr permet d'obtenir que l'angle compris entre la lumière traversant la première colonne et exile traversant la dernière colonne soit suffisamment petit sans qu'il ne se produise de @e fait des pertes de lumière spéciales ou que le dispositif n'aequièr des dimensions Inacceptables. Le miroir S2capte toute la lumière trav@rsant la carte perforée et sa focale F2 sur laquele sont @@posé@ @2 éléments photosensible D (tels que des photodiodes) de façon qu'ils seient éloignés l'un de l'autre d'une distance @orrespondant à celle qui est comprise entre les trous des color @@. L'ang@e d'incidence des rayons lumineux traversant les @@ @es marginales de la carte perforée diffère moins de ceux des rayons lumineux traversant la colonne moyenne è mesure que La dis- tance focale du miroir est choisie plus grande.Afin d'éviter la dispersion de la lumière, l'enceinte treuse du miroir S2 est subdivisée en 12 chambres par des par@@@ @@, perpen@@@ulaires à l'axe cylindrique, de façon que chacur des éléments phote sensibles se trouve dans une chambre. Pour l'explerstion de la carte perforée et fin d'obtenir en sérIe l'information pré sente sous forme parallèle, un diaphragme en forte de fente B. se déplate le long de la face de la carte perferée @pposée au mi roir S1 stivant la direction longituo@@a@@ de ladi@@ @arte perforée. Le diaphragme s'étend parallèlement aux colonnes de la carte perforée et sa longueur est pratiquement égale à celle d'une telle colonne, alors que salargeur correspond pratiquement à la distance comprise entre les trous de la carte. Au cours d'une exploration, toutes les colonnes de la carte perforée sont successivement libérées. Le diaphragme peut être animé d'un mouvement alternatif (le retour étant éventuellement accéléré) ou bien, être réalisé sous forme d'une bande sans fin, éventuellement avec plusieurs fentes de façon qu'après son exploration, la carte peut immédiatement entre ré-explorée. Le diaphragme peut également être réalisé sous forme d'une série de trous rangés de la mgme façon que ceux d'une colonne de la carte perforée. L'invention permet non seulement de lire les trous successivement, colonne après colonne, mais égaiement séquen- tiellement, ce qui rend superflus les dispositifs le conversion parallele séquentielle nécessaire dans un grand nomre d'applications. Les fig. 2a et 2b représentent schématiquement, en coupe, un exemple de réalisation d'un dispositif d'exploration comportant deux miroirs paraboliques de révolution. D'un côté de la carte perforée- se trouve le miroir parabolique de révolution S1 an foyer F1 duquel est dlspcsée une source lumineuse ponctuelle L1. De l'autre côté de la carte se trouve une partie d'un miroir parabolique de révolution S3, le sommet étant en Sc. Le foyer F3 se trouve hors du trajet lumineux entre ia carte et le miroir. Le miroir capte toute la lumière traversant la carte perforée er son foyer P are lequel se trouve un seul élément photoseneible D.L'exploration de la carte.perforée est assurée par un système com- portant deux diaphragmes qui sont disposés de par@ et d'autre de la carte perforée. Eventuellement, il est possible de disposer les deux diaphragmes d'un même c8ié de la carte. Ledit système de diaphragme ne libère chaque fois qu'une seule perforation de la carte et est constItué tar un diaphragme en @@rme de fente El, qui se déplace suivant la direction longitudinale de la carte perforée, libérant de ce fait successivement 80 colonnes de ladite carte, alors qu'un second diaphragme en forme de fente 32 se déplace dans la direction transversale, à une vitesse supérieure de 12 fois à elle du premier diaphragme, libérant de ce fait- successivement 12 trous dans la colonne libérée par le diaphragme B1. La fig. 3 représente un autre exempte de réalisa- tien d'un système de diaphragme, qui peut être utilisé dans les dispositifs d'exploration représentés sur les fig. 2a et 2b. ici aussi9 le systeme ne liba-re chaque fois qu'un seul trou. Dans le système représenté sur les fig. 2a t 2b, les deux diaphragmes se déplacent dans deux directions perpendicu- laires entre elles, alors que dans le systeme représenté sur la fig. 3, les diaphragmes B1, B2 et B3 ne se déplacent que dans une direction, de tout façon que le diaphragme supérieur se se déplace en sens opposé à celui des diaphragmes central et inférieur B2 et B3, Si les trous des diaphragmes supérieur et central R1 et B2 sont ménagés de la façon representée sur les dessins, c'est-à-dire de faon que chaque trou soit décalé par rapport à l'autre, et que la vitesse des deux diaphragmes soit égale, les trous de chaque colonne sort libérées du haut en bas. n' tant donné que les colonnes s-on ex- plorées successivement, on a ménagé plusieurs grouses de trous dans chacun des diaphragmes R1 et B2. suivant l'ordre de succession dans lequel soit s'effectuer l'exploration des colonnes, les groupes de trous ménagés dans le diaphragme B2 doivent être écartés l'un de l'autre d une distan@e inférieure à celle comprise entre les groupes de trous ménagés dans e diaphragme B1. 11 faut que cette différence en éca@tement entre les groupes de trous soit rigoureusement égale a @@ multiple du pas (distance entre les centres des trous), alors que l'écartement minimal entre-les groupes de trous doit au moins être égal à la somme de tous les pas tans le groupe moins -Z. Grâce au fait que les trous des groupes sont décalés l'un par rapport à l'autre, plusieurs colonnes sont simu@tanément ex- plorées. Afin de pouvoir choisir l'une de @es colonnes, ou a prévu un troisième diaphragme comportant une tente, dans la longueur est supérieure à celle d'une colonne et dont la lar- geur peut être égale à/ou être un multiple de celle d'une colonne, de diaphragme B3 se dépla@ant à la vitesse à laquelle les colonnes doivent être successivement explorées. Les deux autres diaphragmes B1 et 32 se déplacent à une vitesse égale à un multiple de ladite vitesse. Lorsque la carte Eerforée est éclairé à l'aide de rayons lumineux parallèles, les trois~ diaphragmes peuvent être disposés de façon à être suffisamment écartés l'un de l'autre et de la surface de la carte perforée, pour éviter le risque de frottement. REVENDICATIONS: 1. Dispositif d'exploration optique de porteurs d'information, notamment des cartes perforées, @es porteurs d'information étant fixe pendant l'exploration et soit encre une source lumineuse fixe et un ou plusieurs éléments phote- sensibles fixes, alors qu'au moins un diaphragme mobile e--t présent entre la source lumineuse et les éléments photesen- sibles, caractérisé en ce que l'éclairage d'une ave du porteur d'information se fait à l'aide de rayons lumineux para- lèles et que les éléments photosensibles se trouvent ac oyer ou sur la focale d'un miroir parabolique, disposé de l'autre c8té du porteur d'information, de façon que le foyer ou @a. focale se trouvent hors du trajet lumineux, entre ~e porteur d'information et ledit miroir. 2. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le miroir a une forme parabolique cylindrique e sar la focale sont disposés plusieurs éléments photosensibles alors que des parois de séparation opaques sont disposées sur le miroir entre les éléments photosen-sibles. 3. Dispositif selon revendication :; car@@té@ ce que le miroir fait partie d'un miroir parabolique de révolution au foyer duquel est disposé un élément photosensibles. 4. Dispositif selon revendication 3 caractérisé er ce qu'on a prévu deux diaphragmes mobiles perpend@ @@@@rement entre eux. 5. Dispositif selon revendication 3, caractérisé en ce qu'on a prévu trois diaphragmes superposés, sont, deux, qui sont munis de trois décalés l'un par rapport à @@autre@ peuvent être déplacés en sens opposés,perpendiculairement aux colonnes d'explortion, alors que le trosième diaphragme est muni d'une ouverture libérant au moins --ne colonne et pet être déplacé à une autre vitesse que les des prem@ers dia- phragmes.