Brevet FR2128714A1 — publié le 19721020

On connaît et on utilise depuis des années des télémètres. Ces appareils émettent habituellement de la lumière vers une surface réfléchissante d'un objet distant, reçoivent la lumière réfléchie et déterminent alors la distance de 15objet à partir 5 du déphasage des signaux modulés entre la lumière émise et la lumière reçue. Ces appareils ont une précision variable en fonction de nombreux facteurs, par exemple de la précision du dispositif dans son ensemble, des délais entraînant des déphasages dans et de l'appareillage,/la correspondance du signal en fréquence et en 10 amplitude des dispositifs émetteur et récepteur . Ces dispositifs ont de nombreuses applications et on les utilise beaucoup. Ainsi, il est avantageux de disposer d'un télémètre perfectionné capable de donner des lectures précises de distances de manière relativement rapide, efficace et peu coûteuse. 15 Dans un mode de réalisation de télémètre de l'invention, un faisceau lumineux, par exemple infrarouge, est émis vers un réflecteur distant, qui réfléchit la lumière vers un récepteur, la source lumineuse est modulée en intensité par un signal à fréquence porteuse, elle-même modulée par des signaux de sous-porteuse, 20 de préférence par deux signaux, les phases des trois signaux sont détectées par couplage croisé des signaux de l1émetteur ou récepteur. Ces signaux ont un espacement dans la plage de fréquences tell qu'un circuit numérique de traitement donne des mesures approximatives, intermédiaires et précises de distances avec des 25 précisions de mesure améliorées, les différentes mesures de distances permettent l'obtention d'une moyenne à partir d'un nombre donné d'échantillons, elles sont totalisées et comparées par un dispositif numérique, puis décodées par transformation binaire-décimale de manière à fournir un affichage de dis-30 tances en nombres décimaux, le dispositif numérique d* échantillonnage et de totalisation dorme des plages relatives qui sont dans les possibilités du dispositif. Un oscillateur unique fournit le signal de fréquence pour la totalité du dispositif, réduisant ainsi l'erreur de la dérive des oscillateurs. 35 II existe en général un certain déphasage interne entre l'émetteur et le récepteur, si bien que la précision globale de la mesure de distances par déphasage est réduite, l'invention 72 07924 2128714 permet la suppression de ce déphasage interne grâce à l1utilisation d'un émetteur direct à couplage croisé. Comme cet émetteur à couplage croisé peut diriger une lumière d'intensité donnée vers un récepteur, dépassant l1intensité de la lumière réfléchie par 5 un objet disxjosé à distance, un atténuateur réduit la lumière émj-se par le dispositif de couplage. Dans de nombreux télémètres, comme dans le mode de réalisation de l'invention, une diode photo-émissive constitue la source de lumière. Ainsi, la lumière créée est projetée par une 10 lentille convenable sur un réflecteur distant, puis renvoyée au récepteur. Ce dernier ne reçoit qu'une partie minuscule de la lumière reçue, qui a été émise par une surface minuscule de la diode photo-émissive. Comme des surfaces minuscules données d'une photo-diode peuvent créer de la lumière ayant des intensités et 15 des phases diverses, il existe une erreur sur le déphasage des signaux de modulation qui sont transmis et reçus. Ainsi, le dispositif de l'invention comprend un ensemble destiné à transformer la source lumineuse ..constituée par la photo-diode en une source lumineuse sensiblement plane. 20 Ainsi, dans un télémètre de l'invention,une moyenne de plusieurs mesures fournit une valeur précise de la distance} il superpose plusieurs signaux au signal émis, ces signaux ayant des fréquences différentes de manière à assurer des déterminations approximatives, moyennes et précises, le télémètre assure 25 la suppression d'un déphasage interne de la lecture de distances. Il comprend un trajet de transmission de la lumière, à couplage croisé, destiné à la détermination de 1*erreur due à un déphasage interne, le trajet réglant l'intensité de la lumière croisée en fonction de la lumière reçue depuis l1objet réflecteur. 30 l'invention concerne aussi un télémètre comprenant un dis positif de réflexion capable de mettre en position des réflecteurs à des angles divers par rapport à la verticale, tout en maintenant un point réflecteur, parfaitement centré, à un emplacement de mesure de distances. 35 Diautres caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront mieux de la description qui va suivre,faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 72 07924 3 2128714 la figure 1 est un schéma du télémètre et du réflecteur utilisés ; ' . la figure 2 est une vue en plan du télémètre, avec des parties arrachées ; 5 la figure 3 est une coupe agrandie suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; la figure 4 représente une photo-diode agrandie, avec des parties arrachées ; la figure 5 est une coupe agrandie suivant la ligne 5-5 de la 10 figure 1 ; la figure 6 est un schéma montrant la disposition optique du télémètre ; la figure 7 est un schéma d*un autre dispositif d1intégration! de la lumière fournie par la diode ; 15 la figure 8 est un schéma d'un dispositif d'intégration de lumière ; la figure 9 est une coupe agrandie suivant la ligne 9-9 de la figure 3 ; la figure 10 est une élévation frontale d'un exemple de 20 réflecteur ; la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 10 ; la figure 12 est une coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 11 ; 25 la figure 13 représente le panneau arrière de commande du télémètre ; la figure 14 est un schéma électrique de 1*émetteur ; la figure 15 est un schéma électrique du récepteur ; la figure 16 est un schéma électrique du circuit numérique 30 de lecture ; et la figure 17 est un schéma illustrant la détermination du déphasage. L'appareil comprend un télémètre 10 et un ensemble réflecteur 12, disposés aux emplacements dont on veut mesurer la dis- • 35 tance. Comme le montre la figure 1, la lentille 16 transmet un faisceau 1-1 de lumière émise et le faisceau 18 réfléchi revient vers la lentille réceptrice 20. Le caractère du faisceau lumineux 72 07924 2128714 et le traitement nécessaire à la détermination de la distance sont décrits en référence au circuit qui réalise ces opérations. le télémètre est inclus dans un 'boîtier 22 comprenant un panneau avant 24 dans lequel sont montée^des lentilles 1 6 et 20 5 et un panneau arrière 26 sur lequel sont montés les dispositifs de commande. Toute partie convenable du boîtier peut être amovible et peut donner accès aux composants, les lentilles sont classiques et elles sont destinées à focaliser à l'infini l'image d'une source lumineuse, mais elles peuvent comprendre un dispositif de réglage 10 quelconque. Au voisinage de la partie arrière du boîtier 22 est monté un support 28 pour un émetteur optique/et un récepteur optique 32 placés dans l'axe des lentilles 16 et 20, respectivement. L'émetteur 30 est une diode photo-émissive, et le récepteur 32 est une-diode photo-sensible,- ces deux types de diode étant disponi-15 bles sous diverses formes et avec divers dispositifs de montage. La figure 4 représente un exemple de dispositif dans lequel la diode émissive est disposée dans un petit boîtier 34 fermé par une plaque 36. L'élément photo-émissif 38 se trouve au centre. Comme la lumière fournie par un tel élément atteint le plan focal 20 de la lentille associée avec une légère déviation de phase dans l'étendue du disque lumineux» il est souhaitable de réaliser une source lumineuse ayant un disque plan de petite dimension facilitant la collimation. On obtient cette disposition en montant un dans la petit bâtonnet 40 de verre/plaque 36,dans l'axe de l'élément 38, 25 la lumière étant conduite et intégrée dans la tige vers la face 42 d'extrémité, qui forme la source plane de lumière. Dans certaines applications, la lumière peut être intégrée par un trou d'épingle 44 d'une cloison 46, comme représenté sur la figure 7»/f)ien que la lumière provenant de l'élément émetteur 30 48 est essentiellement sous la forme d'une onde plane au niveau du plan de la cloison. Une autre variante illustrée par la figure 8 utilise une lentille 50 qui" intègre la lumière dans un orifice 52. L'alignement du télémètre est réalisé par un télescope 54 maintenu dans une douille 56 à la partie supérieure du support 35 28 et fixé par une pince 58 en forme de selle. L'oculaire du • • de visée télescope 54/se loge dans un support 60 de la plaque 26, et l'extrémité comprenant l'objectif dépasse par la plaque 24, au-dessus 72 07924 5 2128714 et entre les lentilles. 62 Un coupleur/ d'étalonnage, monté sur le support 28, couple optiquement les diodes émissives et réceptrices à des moments choisis, le coupleur comprend un bras 64 destiné à pivoter 5 sur un arbre creux 66, pouvant tourner dans le support sur un axe disposé entre les axes optiques des diodes et parallèle à eux. Les extrémités du bras 64 comprennent des manchons 68 et 70 qui maintiennent les extrémités d'une liaison 72 à fibres optiques passant à travers une tête cylindrique 74 portée par l'arbre 66. 10 Dans la position d'étalonnage, le manchon 68 maintient l'extrémité 76 de la liaison 72 devant la diode émissive 30 et le manchon 70 maintient l'extrémité émissive 78 de la liaison devant la diode réceptrice 32. Le bras 64 est entraîné par un moteur 80 fixé au support 28 et comportant un pignon 82 d'entraînement coopérant 15" avec un pignon 84 fixé au bras. Le déplacement du bras 64 est limité par des tançons amortisseurs 86 et 88 portés par le support 28 et maintenant le bras en position d'étalonnage représentée en trait mixte sur la figure 5 ou en position dégagée, comme représenté en trait plein sur cette même figuré. Dans la position dé-20 gagée, les diodes ne sont pas obturées. . , L'atténuation de l'intensité lumineuse passant dans la liaison 72 est obtenue par interruption de celle-ci dans la tête 74 par une cloison 90 qui coulisse axialement dans une fente 92. La cloison 90 comprend une fente 94 de forme pointue, limitée de 25 préférence par des courbes logarythmiques, de manière à faire varier la surface esposée des extrémités de la liaison interrompue, comme représenté sur la figure 3. Il faut noter que la dimension de la fente 94 est exagérée à titre illustratif, la largeur réelle variant depuis pratiquement la largeur totale de la liaison 72 30 jusqu'à une valeur pratiquement nulle à l'extrémité étroite.Du fait des pertes dans la liaison à fibres et dans l'orifice formé par la fente 94» l'intensité de la lumière passant dans la liaison peut être réglée en fonction de l'intensité de la lumière provenant du réflecteur. Ceci évite les variations d'intensité entre 35 les positions de mesure et d'étalonnage du télémètre. La cloison 90 est fixée dans un bouchon cylindrique 96 qui coulisse dans l'arbre creux 66. Una?bre 98 de réglage, qui peut tourner dans l'ar 72 07924 * 2128714 bre 66, a une extrémité filetée 100 qui est vissée dans le bouchon 96, l'arbre de réglage étant maintenu axialement par une pince 102 logée dans une gorge 104. L'arbre 98 comporte une poulie 106 commande 112. associee par une courroie 108 a une poulie 110 dans -un arbre de/ 5 L'arbre de commande passe dans un palier 114 de la plaque 26 et comprend un bouton 116 de commande manuelle. Cette disposition permet un réglage très fin de l'atténuation de la lumière, et 1'entraînement par courroie permet un certain glissement aux limites du déplacement. La cloison 90 comporte des pattes 118 dépassant 10 de la tête 74 et coopérant avec un ressort 120 qui repousse la cloison vers la position d'ouverture et rattrape le jeu. Le panneau arrière 26 porte avantageusement les diverses commandes, comme représenté par exemple sur la figure 13. Un indicateur 122 de distance est disposé dans un coin supérieur, et 15 au-dessous de luij' un bouton-poussoir 124 commande le début d'une mesure. L'autre coin supérieur comprend un dispositif 126 de mesure à double rôle, l'un de ces rôles étant d'indiquer l'état d'une batterie d'accumulateurs lorsqu'un bouton 128 est enfoncé. Son autre rôle est l'étalonnage de l'intensité de la lumière réflé-20 chie par rapport à la lumière de référence passant par le coupleur 62. Il a aussi pour rôle de favoriser le pointage de l'instrument, assurant l'intensité maximale du signal renvoyé. Un commutateur sélecteur 129 permet la lecture de l'intensité, de la lumière réfléchie par l'ensemble réflecteur sur l'appareil 126 et le ré-25 glage de l'indicateur en position centrale,ou de zéro,à l'aide d'une commande fine 131» par exemple un potentiomètre. Dans l'autre position du commutateur 129, le moteur 80 est commandé et déplace le coupleur 62 vers la position d'étalonnage, de manière que l'intensité de la lumière passant dans la liaison soit enre-30 gistrée sur le dispositif de mesure. Le bouton 116 est alors tourné , commande la cloison 90 et équilibre l'intensité de la lumière en position de zéro. Une fois les intensités ainsi étalonnées, l'ensemble est prêt pour une mesure de distance. L'ensemble réflecteur 12 représenté en détail sur les figures 10 à 12, peut être pourvu d'un nombre quelconque d'éléments réflecteurs 132, l'exemple en représentant trois. Chaque élément 132 comprend un prisme particulier 134 fixé à un support 136, 35 72 07924 7 2128714 ces supports étant fixés en groupe sur une plaque 138 de montage.le prisme est du type à réflexion interne totale, connu comme réflecteur cubique, réfléchissant avec précision la lumière vers la source, cette configuration étant bien connue dans la 5 technique. La partie avant 135 du prisme 134 est cylindrique et se loge dans un support 136 en coupelle, de manière à faciliter le montage. La face interne 140 de l'orifice avant du support 136 diverge légèrement vers l'intérieur, si bien que le prisme peut être introduit à force et il est maintenu de façon sûre 10 après enclenchement avec le bord avant du support. .Une douille 142 en retrait de la partie arrière de la cavité de support loge le sommet 144 du prisme et le centre sur l'axe optique. Chaque support 136 comprend des pieds 146 qui sont fixés à la plaque 138 par des vis 148. 15 L'ensemble réflecteur est monté de façon réglable sur un support 150 ayant une base 152, un montant vertical 154 et un bras recourbé vers le haut 156, et il permet l'alignement précis? du télémètre. La plaque 138 de montage est fixée à un bloc 158 de support qui comprend-, un canal courbe convexe 160 destiné à 20 coulisser à l'intérieur du bras 156. Un bloc de serrage 162 maintient l'ensemble en place et comprend un canal concave courbe 164 destiné à coulisser à l'extérieur du bras 156, le bloc 162 étant sérié par une vis 166 qui se visse dans le bloc 158, à travers une fente 168 disposée le long du bras. La vis 166 com-25 prend une tête agrandie 170 permettant son serrage manuel, et la pression de serrage est appliquée par un ressort 172 monté entre la tête et le bloc 162. La base 152 comprend un trou taraudé 174 permettant la fixation du support à un trépied classiqxie, ou à un organe 176 de support, à l'aide d'une vis 178, ces deux 30 derniers éléments étant représentés en traits mixtes sur la figure 11. Lors de l'alignement, le télémètre est de préférence monté sur un étrier 180 ayant une base 182 destinée à être fixée à un trépied ou sur un dispositif d'alignement de précision, 35 par exemple un dispositif de montage de chercheur. Ainsi, l'utilisation d'un télescope de visée facilite le pointage soigné des télémètres sur le réflecteur. De même, l'alignement précis du 72 07924 8 2128714 réflecteur avec le télémètre n'est pas primordial, car les réflecteurs à coins renvoient les faisceaux désaxés vers leur source pour une déviation angulaire raisonnable. Le circuit électronique des figures 14 et 15 fournit les 5 signaux destinés à commander les diodes émissive et réceptrice . Un oscillateur 210 comprend un cristal et comporte une compensation de température, et il fournit un signal ayant une fréquence f1, qui, à titre d'illustration est,dans un mode de réalisation particulier selon l'invention, égal à 4,573198 ■ MHz. Ce signal f1 10 parvient au détecteur de phase 220 et fournit un signal d'erreur pour l'oscillateur 212 commandé en tension à une fréquence de 73»17î65MHz ou fréquence f2. Le signal f2 parvient à un étage tampon 214 qui élève l'intensité du signal de maniéré qu'il commande le circuit logique placé après. Ce signal f2 de l'étage 15 tampon 214 parvient à un diviseur 216 qui divise la fréquence par 4 et qui fournit un signal au diviseur 218 qui divise la fréquence par 4 et réduit la fréquence f2 à la fréquence f1, soit 4,573198 MHz. Le détecteur 220 détecte les erreurs de phase entre f2 divisé par 116 et f 1. La différence de phase entre ces signaux 20 produit une tension d'erreur à l'oscillateur 212 qui corrige la fréquence et la phase de son signal de manière à assurer le blocage de phase du signal à la fréquence f2, par rapport à celle du signal à.la fréquence f1 de l'oscillateur 210. L'oscillateur 210 fournit aussi un signal de fréquence f1 25 à la ligne 222 jusqu'aux diviseurs montés en série 224» 228, 230, 232, 233 et 235. Le premier étage du diviseur 224 divise la fréquence f1 par 2, à une valeur qui est par exemple de 2,286599 MHz et fournit ce signal à l'additionneur 226. Les diviseurs 224, 228, 230 et 232 divisent la fréquence f1 à une fréquence 30 de 71,456215 kHz, et la fournissent à l'additionneur 226 par l'intermédiaire de la ligne 234. Ainsi, le signal,en 234»est f1 divisé par 64. La fréquence f2 de sortie de l'oscillateur 212 constitue la fréquence du signal de plage de précision qui est 16 fois f1 35 et le diviseur 224 fournit la fréquence du signal dans la plage intermédiaire qui est fl/2 , le diviseur 232 fournissant la fréquence du signal dans la plage approximative correspondant 72 07924 9 2128714 à f1 divisé par 64. Les fréquences intermédiaire et approximative ajoutées dans l'additionneur 226 parviennent à la ligne 236 et assurent la modulation en fréquence de l'oscillateur 212. Cette fréquence module le signal de sortie de fréquence f2 parvenant. 5 par la ligne 238 au circuit 240 d'émetteur. Celui-ci est un amplificateur de puissance qui fournit un signal à la ligne 242, destiné à exciter la source de lumière d'émission ou diode 30, représentée sur la figure 2. Le signal provoque l'émission de lumière par la diode» dans l'infrarouge dans ce mode de réalisa-10 tion, mais il faut noter que n'importe quel type de source lumineuse peut être utilisé, du moment qu'elle peut être ainsi activée et commandée. Le signal dans la ligne 242, modulant l'intensité de la source lumineuse par la porteuse f2 ou73,171165 MHz qui'est elle-même modulée en fréquence par la fréquence intermé-15 diaire et la fréquence approximative du signal de l'additionneur de la ligne 236.' Cette lumière émise 14, (figure 1) est transmise par la lentille comme décrit précédemment et parvient,par l'intermédiaire de la lentille 20, à la diode réceptrice 32. Celle-ci peut être 20 un photodétecteur quelconque ou un autre dispositif capable de détecter la modulation d'intensité du signal transmis avec le déphasage provenant de la distance parcourue entre le télémètre et le réflecteur, puis le télémètre. La diode 32 détecte les variations d'intensité du signal 25 modulé de la source lumineuse et fournit un signal qui parvient par la ligne 250 (figure 15) à l'amplificateur 252 à fréquence intermédiaire, qui a une bande passante telle qu1il amplifie- et assure le passage de la porteuse à 73 MHz modulée en fréquence par les fréquences de sous-porteuses. Le signal fourni par l'am-30 plificateur 252 parvient à un mélangeur 254 de: données. - --Les diviseurs 224, 228, 230, 232, 233 et 235 divisent le signal à fréquence f1 de la ligne 222 de manière, à fournir un signal dans la ligne 247 au détecteur 258 à .8,932 kHz, qui est la fréquence f1 divisée par 512. Le détecteur 258 fournit un signal 35 d'erreur à l'oscillateur 262 commandé en tension, qui fournit un signal à 73,180097 MHz. Le signal fourni par l'oscillateur 262 parvient à l'étage tampon 265 du diviseur 260 qui divise la fré 72 07924 2128714 quence jusqu'à la fréquence du signal d'entrée du détecteur 258, en formant une seconde boucle de blocage de phase et de fréquence qui maintient la fréquence et la phase du signal de sortie de lroscillateur 262 à la même fréquence et la même phase que le signal 5 f1 provenant de l'oscillateur 210. Le blocage de phase des détecteur 220 et 258 maintient les signaux des oscillateurs 212 et 262 au même déphasage, déterminé par la phase du signal f1 fourni par l'oscillateur 210. Ainsi, le signal fourni par l'oscillateur 262 à la ligne 264 est décalé de la fréquence f2 de 1'oscillateur 10 212 de 8,932 kHz, mais est cohérent en fréquence. Un signal fourni par l'oscillateur 262 parvient à la ligne 264 et au modulateur 256 de phase. Le même signal parvient aussi à l'étage 265 au diviseur 266 de fréquence dont la sortie est pratiquement à 2,286878 MHz et parvient au modulateur 256 qui 15 module en phase le' signal de porteuse à 73» 180097 MHz reçu par la ligne 264. Le diviseur 268 fournit aussi un signal au modulateur 256 à 71>4649 kHz, qui module lui aussi en phase le signal de porteuse reçu depuis l'oscillateur 262. Le signal modulé en phase provenant du modulateur 256 parvient à la ligne 25? et cons-20 titue un signal d'entrée d'oscillateur local pour le mélangeur 254. Le signal fourni par la diode réceptrice à la ligne 250 est mélangé dans le mélangeur 254 avec le signal d'oscillateur local de la ligne 257 et donne un signal à la fréquence porteuse de cLg 8,932 kHz, qui est modulée en amplitude par des signaux à fréquences/ 25 279»12 Hz et 8,722 Hz. Le signal fourni par le mélangeur de sortie 254 est amplifié dans la bande de 8,9 kHz par un amplificateur 270 de fréquence intermédiaire dont le signal de sortie par-par vient / la ligne 269 au détecteur 231 qui assure une détection d'amplitude et fournit les trois composantes, c'est-à-dire à 30 la fréquence porteuse 8,932 kHz, qui est la fréquence précise, 279,12 Hz qui est la fréquence intermédiaire et 8,722 Hz qui est la fréquence approximative, ces composantes étant filtrées par le filtre précis 251» le filtre intermédiaire 253 et le filtre approximatif 255 avant de parvenir aux détecteurs respectifs de pas-35 sage par zéro 276, 278 et 282. Ces détecteurs fournissent des signaux pour chaque passage à zéro du signal d'entrée ou pour chaque demi-cycle de ce signal» et fournissent des impulsions cfe sortie aux lignes 277» 279 et 281. L'amplificateur 271 à commande automatique du gain maintient l'intensité du signal de l'amplificateur 270 40 à une valeur pratiquement constante. 72 07924 11 2128714 Une partie du signal fourni par l'amplificateur 240 passe par la ligne 244 jusqu'au mélangeur 246 de référence. Celui-ci fournit un signal au détecteur 291 de passage à zéro pour le signal à 8,932 kHz. Ainsi, ce détecteur fournit des impulsions de 5 sortie dans la ligne 290 à 8,932 kHz constituant le signal fin de référence. Les diviseurs 293 et 295 divisent la sortie du détecteur 291 de manière à donner un signal à fréquence" intermédiaire dans la ligne 292 à 279,12 Hz et un signal approximatif de référence dans la ligne 294 à 8,722 Hz. Un signal fin d'horloge 10 fourni par la ligne 296 a une fréquence égale à 2048 fois la fréquence de 8,932 kHz. La sortie 298 de signal intermédiaire d'horloge fournit/signal qui est égal à 2048 fois la fréquence intermédiaire de référence de 279,12 Hz, et la sortie de signal approximatif formée par la ligne 300 fournit un signal qui est égal 15 à 2048 fois la fréquence approximative de référence de 8,722 Hz. Il faut noter que les lignes 290, 292 et 294 fournissent des signaux ayant la phase d'origine du signal f1 de l'oscillateur 210. Les lignes 277? 279 et 281 ont la phase des signaux de retour ayant le déphasage de distance et aussi -un déphasage 20 correspondant aux retards internes dans les circuitsLes sorties des lignes 296,298 et 300 constituent des signaux d'horloge du circuit de corrélation et de lecture numérique de la figure une fréquence qui est , 16, les signaux d'horloge ayant /m multiple donne des fréquences des signaux de référence et des signaux de données. Par exemple, 25 cette fréquence ' multiple, pour le signal fin,est égal à 2048 fois la fréquence du signal fin à 8,932 kHz. Sur la figure 16, les signaux ayant la phase d'origine parviennent par des lignes 290, 292 et 294 au circuit 300 à portes de référence. Les signaux de retour ayant le déphasage de dis-30 tance et le déphasage du retard interne parviennent par les lignes 277, 279 et 281 aux portes 302 de données. Un programmateur 304 de conception connue et comportant des circuits de programmation formés de portes IT01T-ET fournit des impulsions cycliques de validation des portes de données approximatives, intermédiaires 35 et fines, et des portes de référence de chacun des canaux 290, 292, 294, 2.77, 279 et 281. Le programmateur comprend trois lignes représentées par les lignes 301 et 303 parvenant aux portes 300 et 302. Le programmateur, dans son fonctionnement cycli 72 07924 12 2128714 que connu, fournit des signaux de validation aux lignes 301 et 303 de manière à déclencher des signaux dans les lignes 328 et 330, respectivement, vers la porte 306 d'horloge de données. Cette porte 306 met en oeuvre les techniques connues de manière 5 à former un groupe de portes NON-ET et NI qui choisissent l'un des signaux d'horloge, en fonction du signal du programmateur parvenant par la ligne 305» le signal d'horloge dans l'une des 3X1 lignes 296, 298 ou 300 étant associé /signal particulier de référence et au signal particulier de données passant par les por-10 tes 300 et 302. A titre d'exemple, lorsque le programmateur 304 choisit par les lignes 303 et 301 les portes des circuits 302 et 300 pour déclencher les signaux fins de référence et les signaux fins de données dans les lignes 328 et 330, vers la porte 306, le pro-15 grammateur fournit aussi le signal particulier de porte dans la ligne 305 pour déclencher les signaux d'horloge de l'horloge fine 296, fournis à la porte d'horloge de données. Cette porte 306 ouvre la ligne 332 à m signal comme décrit dans la suite. Sur la figure 17» le signal fin de référence 355 ayant une fréquence 20 de 8,932 kHz ouvre la porte de la ligne 332 avec son flanc antérieur 356. le flanc antérieur 358 du signal fin 357 de données ferme la porte d'horloge de données pour la ligne 332. Le déphasage 360 entre le signal 355 et le signal 357 représente le déphasage de la mesure de distance et le déphasage dû. à'un retard 25 interne. Au cours de la période d'ouverture de la ligne 332, des impulsions fines d'horloge 362 à très haute fréquence, c'est-à-dire égale à 2048 fois la fréquence de 8^932 kHz de données et de référence fines parviennent" à la ligne 332. Le signal fin d'horloge parvient au diviseur programmable 311 et fournit des impul-30 sions au compteur-décompteur programmable. 310. Sur la figure 17» il faut noter que les impulsions 362 correspondant au signal fin d'horloge passent dans la ligne 332 au cours de toute partie de montée ou de descente du signal respectif de référence et de données 355 et 357» par exemple en 364 et 366. 35 Le programmateur commande le compteur 310 par l'intermédiai re de la ligne 334» de manière qu'il compte ou qu'il décompte. Dans le mode de réalisation particulier, le programmateur commande 72 07924 13 2128714 le comptage par le compteur 310. Le programmateur 304 fournit aussi un signal de programmation au diviseur 311 qui divise le nombre provenant de la porte d'horloge de données par un nombre donné, qui peut être par exemple de 8192. 5 Pour chaque nombre passant dans la ligne 332 et le divi seur 311» un nombre parvient par la ligne 309 au compteur 308 d'échantillon. Après le comptage drun nombre donné d'échantillons, qui est obtenu par le compteur 308 d'échantillon et qui dans cet exemple est de 8192, le signal parvient par le compteur 10 308 et la ligne 339 qui fait avancer le programmateur, aux lignes suivantes de données d'horloge. Des signaux de commande provenant du programmateur 304 parviennent par les lignes 336 et 337 au diviseur 311 et au compteur 308 qui sont fixés au nombre particulier correspondant aux données précises, intermédiaires et 15 approximatives. Ainsi, le compteur 308 compte les groupes d'échantillons provenant de la porte 306 par la ligne 309 et lorsque le nombre est atteint, il fait avancer le programmateur 304 vers la ligne suivante de données d'horloge. Gomme le diviseur 311 divise par le nombre que compte le compteur 308, le résultat est une 20 moyenne du signal d'entrée qui est amélioré , et il fait la moyen-né du bruit. L'utilisation des flancs postérieurs et des flancs antérieurs des signaux de référence et de données supprime le bruit harmonique. Ainsi, le compteur 310 de programme,comprenant un compteur et un registre temporaires, compte et note les im-25 pulsions précises d'horloge correspondant au déphasage donné 360 et ce déphasage est représenté par le nombre du compteur 310. Le programmateur 304 envoie alors un signal par la ligne 342 jusqu'au moteur 80 (voir figure 5) qui commande la position de la liaison 72 de fibres optiques. Celle-ci constitue un cou-30 pleur d'étalonnage comme décrit précédemment. Le signal passant par la ligne 342 commande la rotation par le moteur 80 du coupleur 62 qui déplace la liaison 72 en position d*étalonnage, de manière à transmettre la lumière de la diode 30 à la diode 32. Le circuit décrit sur les figures 14 et 15 continue à fonc-35 tionner de la même manière et fournit des signaux correspondant au signal de distan.ee par mesure en retour. Cependant, le déphasage particulier 360, représenté sur la figure 17,lorsqu'il est faible 72 07924 M 2128714 est représentatif du déphasage provoqué par le retard interne du circuit. Le dispositif réalise les lectures de la même manière que précédemment, mais le programmateur 310 reçoit simultanément un signal par la ligne 334 assurant la programmation 5 du compteur décompteur 310 qui décompte. Ainsi, au cours de cette période, le compteur 310 décompte un nombre représentatif du retard interne provoquant un déphasage*, après la soustraction du nombre du compteur 310, le déphasage correspondant au relais interne est retiré du déphasage réel correspondant à la 10 mesure de distance. Au cours de cette période, aucun signal ne passe dans les dispositifs 318 et 320 de blocage ou dans le registre 312 de données binaires. Cependant, une mesure fine et un étalonnage ont été réalisés et ont retiré le déphasage correspondant au retard interne. Le programmateur 304 envoie alors 15 un signal par la ligne 342 qui commande le moteur ramenant le coupleur drétalonnage et la liaison 72 dans sa position d'origine, en dehors du trajet optique de la lumière émise. Cette même succession de lecture et de comptage pour les données intermédiaires et approximatives est réalisée de la même 20 manière que décrit précédemment pour les données fines, de manière que le compteur décompteur programmable fournisse des nombres successifs après étalonnage. Il faut noter que les signaux dlhorloge et les nombres correspondant aux échantillons varient entre des signaux de référence fins, intermédiaires et appro-25 ximatifs. Par exemple, dans le mode de réalisation dé.crit, les nombres particuliers sont pour les données intermédiaires 2"56 et pour les données approximatives 8. Le nombre correspondant aux données fines qui a été mis en mémoire dans le compteur 310 parvient par exemple au dispositif 30 320 de blocage par la ligne 319. Si on suppose que la mesure intermédiaire a été réalisée et décrite comme précédemment, et que les nombres drhorloge correspondant au déphasage de données intermédiaires sont mis en mémoire dans le compteur-décompteur, les trois données dlunité, c'est-à-dire les cinquième, sixième 35 et ' septième chiffres significatifs du nombre de données intermédiaire, parviennent par la ligne 317 au dispositif 318 de blocage de ces trois chiffres. Le nombre de données intermédiaires 72 07924 15 2128714 est toujours commuté sur le dispositif particulier de blocage de trois chiffres qui n'a pas été utilisé lors de la réception préalable du nombre correspondant aux données précises. les sorties des circuits 318 et 320 passent dans des déco-5 deurs 322 et 324 sous la commande d'un signal du programmateur 304, parvenant par la ligne 385. Ces décodeurs sont de conception classique et on les utilise de ■manière classique ; ils comprennent huit lignes de sortie pour chaque décodeur 322 et 324- Une ligne de sortie est choisie pour chaque décodeur, et ces sorties 10 sont commandées par le réseau 326 de déclenchement d'un circuit connu mettant en oeuvre les techniques connues d'utilisation des portes ÎTON-ET qui déterminent l'addition de zéro,une ou deux .unités au nombre de données intermédiaires du compteur 310 de manière à assurer la corrélation précise de la lecture parti-15 culière de chiffres significatifs avec le nombre du signal précédent de données fines enregistré dans le compteur 310. le circuit 326 est déclenché par un signal provenant du programmateur 304 par la ligne 385. Il existe donc des impulsions de sortie représentatives des nombres zéro, un et deux, "passant par la li-20 gne 327 vers le compteur 310. Ces impulsions ou nombres corrigent le" compteur 310- de manière à assurer la correction du déphasage qui peut exister au-delà du point médian des formes d'ondes respectives 355 et 357» la détermination du'signe du déphasage par rapport au signal de référence étant difficile. 25 Après l'introduction des impulsions des données intermédiai res par la ligne 327 vers le compteur 310, les quatre chiffres les plus significatifs de ce nombre parviennent au registre 312 sous la commande d'un signal du programmateur 304 passant par la ligne 334. . A ce moment, les trois chiffres les plus si-30 gnificatifs des signaux de données intermédiaires et le nombre du compteur 310 parviennent dans un circuit 320 de blocage qui détruit le signal préalablement mis en mémoire des données fines et le remplace par le nombre correspondant aux données intermédiaires. Ainsi, ces données sont mises en mémoire 35 dans le circuit 320 de manière à être utilisées ultérieurement, la phase d'étalonnage intermédiaire est réalisée de manière que le nombre du déphasage correspondant au retard interne, de ce si- 72 07924 16 2128714 gnal mis en mémoire dans le compteur 310 soit retiré avant la commutation de ce signal dans le registre 312. La mesure approximative est alors réalisée comme décrit précédemment à propos de la mesure intermédiaire et de la mesure 5 précise, le nombre étant mis en mémoire comme décrit précédemment dans le compteur 310. Le compteur programmable envoie alors de manière connue les cinquième, sixième et septième chiffres les plus significatifs au circuit 318 par la ligne 317. Le nombre de données intermédiaires qui se trouve dans le circuit 320 et le 10 nombre de données approximatives qui se trouve dans le circuit le 318 sont alors décodés par/ programmâteur 304 comme décrit précédemment, et les décodeurs 322 et 324 et le circuit 326 déterminent à nouveau s'il faut ajouter séro, une ou deux impulsions ou chiffres au compteur 310 par la ligne 327.11 faut noter 15 que le -compteur-décompteur 310, dans sa position d'origine, retire une unité, si bien que les impulsions zéro, un ou deux déplacent le compteur dans la plage comprise entre -1 et +1. Lorsque le chiffre approximatif a été corrigé et mis en mémoire dans le compteur 310, les quatre chiffres les plus significatifs sont 20 mi h en mémoire dans le registre et le décompteur 312. Il existe donc dans le registre 312 une représentation binaire d'une distance mesurée corrigée en fonction des erreurs dues au déphasage d'un retard interne. Le programmateur 304 envoie alors un nombre et valide le signal de la ligne 386 parvenant au registre 312 25 et au registre 314. Cette opération déclenche le décompte dans le registre 312 et le compte dans le registre 314 en code binaire- registre décimal, et celui-ci transforme la mesure de distance dans le/ 314. L'information est alors décodée par le décodeur 316, la mesure étant affichée en nombres décimaux. 30 On va maintenant décrire la suite des phases précédemment décrites. Etalonnage précis Mesure précise Circuit de blocage de charge 35 Données mises en mémoire dans le registre 312 07924 '7 2128714 Mesure intermédiaire Etalonnage intermédiaire Nombre corrigé de données intermédiaires Nombre de données intermédiaires mis en mémoire Etalonnage approximatif Mesure approximative Nombre corrigé de données approximatives Nombre de données approximatives mis en mémoire Transformation des données mises en mémoire, fines, inter-10 médiaires et approximatives,en résultats décimaux et affichage. Il faut noter que dans le dispositif numérique décrit j il est possible d'utiliser un rapport de 32/1 entre les données approximatives, intermédiaires et fines; la plage - obtenue aurait été trop grande au point d'être totalement impossible à 15 mettre en pratique dans le cas de l'utilisation d'un dispositif décimal. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs 20 sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. 72 5 72 07924 " 2128714 REVENDICATIONS 1. Télémètre, caractérisé en ce qu'il comprend une source lumineuse, un émetteur destiné à envoyer un faisceau lumineux de la source vers un objet réfléchissant dont la distance est à 5 mesurer, un premier dispositif associé à la source de lumière et destiné à moduler en intensité le faisceau lumineux par une fréquence porteuse, un second dispositif destiné à moduler en fréquence la fréquence porteuse par une fréquence sous-porteuse, un récepteur destiné à recevoir le faisceau de lumière de l'objet 10 réfléchissant et à fournir des signaux de données, un dispositif destiné à coupler de manière croisée la fréquence porteuse et la fréquence sous-porteuse provenant des deux premiers dispositifs et destinée au récepteur, un dispositif destiné à déterminer les déphasages relatifs de la fréquence porteuse et de la fré-15 quence sous-porteuse des faisceaux lumineux sortant et pénétrant et un dispositif destiné à combiner le déphasage déterminé de la fréquence porteuse et le déphasage de la fréquence sous-porteuse de manière à indiquer la distance. 2. Télémètre selon la revendication 1, caractérisé en ce 20 qu*il comprend un troisième dispositif destiné à moduler la fréquence porteuse par une seconde fréquence sous-porteuse, le dispositif de détermination assurant la détermination des déphasages relatifs de la seconde fréquence sous-porteuse de la lumière sortant et pénétrant, le dispositif de couplage assurant le cou- 25 plage croisé de la seconde fréquence sous-porteuse, et.le dispositif de combinaison assurant la combinaison du déphasage de la seconde fréquence sous-porteuse avec les déphasages de la fréquence porteuse et de la première fréquence sous-porteuse de manière à indiquer la distance. 30 3. Télémètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de combinaison comprend un circuit binaire de traitement des déphasages destiné à indiquer la distance, et en ce que la fréquence porteuse et les deux fréquences sous-porteuses sont distantes dans la plage de fréquences de manière que 35 le circuit de traitement donne des mesures de distance précise, intermédiaire et approximative. 72 07924 19 2128714 4. Télémètre selon la revendication 3> caractérisé en ce que le dispositif de combinaison comprend un dispositif de décodage du signal fourni par le circuit de traitement en code binaire-décimal et fournit llaffichage de distance en nombres 5 décimaux. 5. Télémètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier, le second et le troisième dispositifs comprennent un oscillateur destiné à fournir une fréquence de sortie, un second oscillateur bloqué en phase et en fréquence à la 10 fréquence de sortie et destiné à fournir la fréquence porteuse, un dispositif destiné à diviser la fréquence porteuse en fréquence sous-porteuse et en seconde fréquence sous-porteuse, et un additionneur destiné à ajouter linéairement la fréquence sous-porteuse et la seconde fréquence sous-porteuse avant la 15 modulation de fréquence de la fréquence porteuse. 6. Télémètre selon la revendication 5? caractérisé en ce que le dispositif de détermination comprend un troisième oscillateur bloqué en phase et en fréquence à la fréquence de sortie de manière à fournir une seconde fréquence de sortie, un diviseur 20 de fréquence destiné à diviser la seconde fréquence de sortie en deux fréquences, et un modulateur de la seconde fréquence de sortie par les deux fréquences, et un mélangeur du signal fourni par le modulateur et des fréquences porteuses et sous-porteuses sous forme de signaux de sortie de données. 25 7. Télémètre selon la revendication 6, caractérisé en ce que la fréquence porteuse est uu multiple donné de la fréquence sous-porteuse, et celle-ci est le même multiple de la seconde fréquence sous-porteuse. 8. Télémètre selon la revendication 3, caractérisé en ce 30 que le circuit numérique de traitement comprend un compteur binaire destiné à mettre en mémoire des impulsions, et une horloge destinée à fournir un groupe d'impulsions au compteur binaire correspondant en nombre à l'intervalle de temps desdits déphasages. 35 9. Télémètre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à ouvrir l'horloge de manière à laisser passer un nombre donné de groupes d'impulsions, 72 07924 ' . 2128714 et un diviseur des impulsions dudit groupe par le nombre donné. 10. Télémètre selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un programmateur destiné à déclencher l'horloge successivement en fonction des déphasages de la fréquence por- 5 teuse, de la fréquence sous-porteuse et de la seconde fréquence sous-port eus e. 11. Télémètre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de combinaison comprend une porte d'horloge destinée à fournir des groupes d'impulsions ayant un nombre 10 d'impulsions correspondant à la durée des déphasages, un compteur desdites impulsions, une partie de retard destinée à déterminer le retard des déphasages résultant; des retards internes du circuit du télémètre, la porte d'horloge transformant la partie de retard en impulsions de partie de retard, et un dispositif faisant 15 décompter le compteur en fonction des impulsions de la partie de retard. 12. Télémètre selon la revendication 11, caractérisé en ce que la partie de retard comprend un dispositif de transmission lumineuse destiné à coupler de façon croisée le_ faisceau sortant 20 de lumière avec le récepteur. 13. Télémètre selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif de transmissioïj&e lumière comprend une liaison à fibres optiques. 14. Télémètre selon la revendication 13» caractérisé en ce 25 qu'il comprend un dispositif destiné à faire pivoter périodiquement la liaison à fibres optiques en la mettant sur le trajet d'émission de lumière, ou en la retirant. 15. Télémètre selon la revendication 14» caractérisé en ce qu'il comprend un atténuateur de lumière placé dans ladite liai- 30 son à fibres optiques de manière à atténuer l'intensité lumineuse de la lumière émise. 16. Télémètre selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de réglage de l'atténuateur, destiné à régler l'intensité de la lumière transmise pratiquement à 35 la valeur de l'intensité de la lumière du faisceau réfléchi. 17» Télémètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse comprend une diode photo-émissive, et 72 07924 2128714 en ce qu'il comprend ua dispositif convertisseur destiné à transformer la lumière émise par la diode en une . onde plane. 18. Télémètre selon, la revendication 17» caractérisé en ce que le convertisseur de lumière comprend un court tube de lu- 5 mière. 19. Télémètre selon la revendication 17» caractérisé en ce que le convertisseur est une cloison ayant un trou d1épingle » 20. Télémètre selon la revendication 17» caractérisé en ce que le convertisseur comprend une cloison ayant un orifice et 10 une lentille intégrant la lumière au niveau de 11 orifice.