Brevet FR2191143A1 — publié le 19740201

La présente invention concerne un indicateur lumineux pour le marquage d'un point sur un écran- image, dans lequel, en utilisant un organe d'éclairage et un sytemQ optique, on forme l'image d'une tache lumineuse sur 1' e cran-image. Llécran-image peut par exemple être une partie d'un appareil de visualisation de données, sur laquelle sont représentés des signes, tels que des signes alphabétiques et numériques ou des graphismes Comme écran-image, on peut également envisager n'importe quelle autre surface sur laquelle se trouvent des signes. On peut notamment recueillir, â l'aide d'un tel indicateur lumineux et d'un montage de reconnaissance de données, les données correspondant aux signes pour les transmettre sous forme de signaux. Le système optique peut se composer essentiellement d'un diagramme limitant les rayons lumineux. On a déjà proposé de monter l'organe éclairant à l'intérieur d'un crayon lumineux, en le centrant sur l'axe optique d'une lentille. Si l'on utilise une lampe à incandescence comme organe éclairant, le centrage de l'am- poule demande un temps relativement grand, car les dimensions du crayon lumineux sont relativement faibles par rapport aux tolérances de fabrication de l'ampoule. Aussi,lorsqu'on remplace l'ampoule à incandescence par une nouvelle ampoule, il faut procéder à un nouveau centrage onéreux de cette nouvelle ampoule. La présente invention a pour but de créer un montage pour le marquage d'un point d'un écran- lumineux dont le dispositif dgéclairage soit centré à la fabrication mais non au remplacement du dispositif d'éclairage. A cet effet, l'invention concerne un indicateur lumineux du type déerit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte un conducteur optique dont la première surface frontale est éclairée par la lumière d'un organe éclairant et dont la seconde surface frontale est centrée sur l'axe du dispositif optique. Le montage selon l'invention présente l'avantage que organe éclairant peut titre monte en un endroit quelconque notamment en un endroit facilement acces sible,si bien qu'au rèmplacement de cet organe il n'est pas nécessaire de procéder à de longs travaux de démontage et de montage. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que la fabrication de l'indicateur lumineux ne nécessite qu'un seul centrage de la seconde surface frontale de l'indicateur lumineux et qu'au remplacement du dispositif d'éclairage aucun autre travail de centrage n'est plus nécessaire. Lorsque la tache lumineuse que l'on forme sur ltécran image d'un appareil de visualisation de données doit avoir la forme d'un anneau lumineux, pour permettre une meilleure visée, il est avantageux d'éclairer la surface frontale du conducteur optique non pas suivant une direction axiale, mais suivant une direction inclinée. Lorsque la tache lumineuse que l'on forme sur I'écran-image doit avoir une certaine forme particulière, il est avantageux de réaliser le conducteur optique en utilisant plusieurs parties de conducteurs optiques et de monter les surfaces frontales de ces divers conducteurs optiques partiels au niveau de la seconde surface frontale,de façon que les divers points lumineux de chaque conducteur partiel donnent la forme recherchée. A titre d'exemple, à l'aide de plusieurs points lumineux, on peut former un anneau circulaire ou un réticule. Si l'on veut utiliser l'indicateur lumineux à la fois pour marquer un point de l'écran lumineux et pour former l'image de ce point marqué sur une surface photosensible d'un convertisseur optique/électrique, il est avantageux d'utiliser une première partie du conducteur optique pour le marquage du point de l'écran lumineux et la seconde partie du conducteur optique pour former l'image de ce point de ltécran sur le convertisseur optique/électrique. On peut égale- ment envisager deux conducteurs optiques dont l'un sert au marquage du point de lsécran-image et l'autre pour le récepteur. Pou gagner de la place, il est évantageux de façon générale de monter coaxialement l'un par rapport à l'autre, les deux conducteurs optiques. Dans certains cas, il peut être avantageux de monter le dispositif d'éclairage et le convertisseur optique/électrique a l'extérieur de l'indicateur lumineux. Les liaisons optiques allant d'une part du dispositif d'éclai rage à l'indicateur lumineux et d'autre part de l'indicateur lumineux vers le convertisseur optiqueféle trique sont réalisées par des conducteurs optiques (fibres optiques). Grâce à ce montage du dispositif d'eciairage et du convertisseur optique/letriqu, on evitz les parasites électromagnétiques au niveau de la ligne de liaison allant d3 l'indicateur optique au dispositif d visualisation de données, car cette ligne de liaison ne transmet aucun signal électrique.Un autre avantage de ce montage est que, pour l'amplificateur, qui sert à l'amplification des signaux fournis par le convertisseur optique/électrique, il n'est pas nécessaire de prévoir des plaques de montage particulières et très petites adaptées à l'indicateur lumineux. Les plaques portant l'amplificateur et le dispositif d'éclairage peuvent par exemple se loger dans le dispositif de visualisation de données et dans un autre appareil. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de divers exemples de réalisation représentés schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels les mêmes références se rapportent à des organes analogues. - la figure 1 représente la structure mécanique d'un indicateur lumineux. - la figure 2 représente le système optique de l'indicateur lumineux de la figure 1, - la figure 3 représente l'éclairage incliné de la surface frontale de l'indicateur lumineux, la figure 4 représente un montage utilisant un indicateur lumineux aussi bien pour le marquage d'un point de I'écran-image que pour copier le point correspondant, - la figure 5 représente l'ensemble optique d'un indicateur lumineux qui comprend deux conducteurs de lumière coaxiaux, la figure 6 est une coupe transversale de deux conducteurs de lumière. coaxiaux, dont l'un est formé de plusieurs conducteurs de lumière, partiels - la figure 7 représente le montage de deux conducteurs de lumière non coaxiaux, - la figure 8 représente un montage dans lequel l'organe d'éclairage et le convertisseur optique/ électrique se trouvent à l'extérieur du boiter de l'indicateur lumineux. L'indicateur lumineux représenté sur la figure 1 se compose d'une première partie 1 à l'intérieur de laquelle se trouvent un dispositif d'éclairage pour éclairer l'environnement de l'objet 2 et un dispositif-récepteur pour former l'image de l'objet 2 sur un convertisseur optique/ électrique. Dans la seconde partie 3 de l'indicateur lumineux, il est prévu un amplificateur qui fournit un signal de sortie par le câble 4. L'indicateur lumineux, représenté, à la forme d'un crayon. Il pourrait également avoir toute autre forme, telle qu'un tube de visée, en forme de pistolet. La figure 2 représente schématiquement d'une part le récepteur pour former l'image de l'objet sur un convertisseur optique/électrique et d'autre part le dispositif d'éclairage à l'aide duquel on éclaire l'environnement de l'objet 2. Le récepteur se compose d'une première lentille 5 formant objectif et d'une seconde lentille 6 se trouvant du côté du convertisseur optique/électrique, d'un photo-transistor 7 et d'un amplificateur 8. L'objet 2, dont on veut former l'image, se trouve sur ltécran lumineux 9,associé à la plaque de verre 11, d'un appareil de visualisation. On forme l'image de l'objet 2 à l'aide des lentilles 5 et 6 sur la surface photosensible du photo-transistor 7. En fonction de l'intensité lumineuse de l'image, le photo-transistor 7 fournit un signal à l'amplificateur 8. Celui-ci amplifie ce signal et fournit un signal de sortie amplifié à la borne 12. Le dispositif d'éclairage se compose d'une lampe à incandescence 13, d'un conducteur de lumière (conducteur optique)i4etde la lentille 5. La lumière de la lampe 13 éclaire la face frontale 14a et est réfléchie vers la surface frontale 14b dans le conducteur optique 14. A l'aide de la lentille 5, on forme l'image de la surface frontale 14b sur l'objet 2. La surface frontale 14b est centrée sur l'axe 15. A l'aide de ce dispositif d'éclairage, on créé un effet lumineux qui indique à l'utilisateur de cet indicateur lumineux l'endroit sur lequel est dirigé l'indicateur lumi neux. Le conducteur optique 14 peut être souple ou rigide. Dans tous les cas, la lampe à incàn- descence 13 peut tre à un endroit quelconque Notamment cette lampe 13 peut se trouver a un endroit permettant le remplacement simple de ltampoule 13 sans que cela influence le centrage relativement précis de la surface frontale 14b. En outre, la lampe à incandeseence 13 peut autre prévue à un endroit où l'on peut facilement évacuer la chaleur qu'elle engendre. On évite de cette façon tout échauffement gênant des différents composants de l'indicateur lumineux. Un autre avantage du montage selon la figure 2 réside dans le fait que la lampe 13 peut être relativement grosse, ce qui permet l'utilisation d'une lampe à incandescence relativement bon marché. La figure 3 représente un montage permettant de créer une tache lumineuse annulaire. Dans ce montage, la surface frontale 14a du conducteur optique 14 est éclairée suivant une direction inclinée en utilisant la lampe à incandescence 13 et la lentille 13a. L'axe 18 perpendiculaire à la surface frontale 14a et l'axe 16 passant par la lentille 13a définissent ainsi un angle aigü 19. Dans le cas d'un tel éclairage incliné de la surface frontale 14a, on obtient une tache lumineuse 20 qui a la forme d'un anneau clair. Cette tache lumineuse annulaire 20 se traduit nettement dans la plupart des cas sous la fcrme d'une tache circulaire de largeur et d'éclairement uniformes. La figure 4 représente un montage dans lequel le conducteur optique 14 est utilisé à la fois pour le dispositif d'éclairage et pour le récepteur. Dans le cadre du dispositif d'éclairage,et en utilisant l'ampoule à incandescence 13 et la lentille 13a, on éclaire une première partie 14a1 de la surface frontale 14a et,en utilisant le conducteur optique 14, on réfléchit la lumière sur une première partie 14bl de la surface frontale 14b. Cette première partie 14bol de la surface frontale 14b devient une image au niveau de l'objet 2 en utilisant la lentille 5. Dans le cadre du récepteur, on forme l'image de l'objet 2 sur la seconde partie 14b2 de la surface frontale 14b en utilisant la lentille 5. La lumière est réfléchie sur une seconde partie 14a2 de la surface frontale 14a. Cette seconde partie 14a2 d la surface frontale 14a devient une image formée sur la surface photosensible du photo-transistor 7 en utilisant la lentille 6. La figure 5 représente un montage dans lequel on a un conducteur optique distinct pour le récepteur et pour le dispositif d'éclairage. En utilisant le récepteur, on forme une image de l'objet 2 à l'aide de la lentille 5 sur la surface frontale 21a du conducteur optique 21. La lumière reçue est réfléchie sur une surface photosensible du photo-transistor 7. Dans le dispositif d'éclairage, la lumière émise par la lampe incandescente 13 est réfléchie par le miroir 22 sur la surface frontale 14a du conducteur optique 14. Ce donducteur optique 14 se compose des huit brins-conducteurs optiques 14c, 14d, 14e, 14f, 14g et 14h, 14i, 14j représentés sur la figure 6. Les surfaces frontales des fibres optiques 14c à 14j tournées vers la lentille 5 sont formées comme images dans l'environnement de l'objet 2 à l'aide de la lentille 5, si bien qu'il s'y forme une tache lumineuse composée de huit points lumineux répartis suivant un anneau. Les conducteurs optiques 14c-14j et 21 peuvent être souples ou rigides. L'utilisation du conducteur optique 21 permet d'amener le photo-transistor 7 à un endroit quelconque et indépendamment du trajet lumineux traversant la lentille 5. A l'aide d'une monture, on assure une liaison jointive entre la surface frontale 21b et le photo-transistor 7, de façon à éviter d'une part toute difficulté quant au centrage du phototransistor et d'autre part tout risque d'arrivée de lumière étrangère sur la surface photosensible du photo-transistor 7. L'utilisation du conducteur optique 21 permet par exemple de monter le photo-transistor 7 et la lampe incandescente 13 sur une plaque de commutation, bien accessible, dont les divers composants peuvent se remplacer facilement et dont on peut éliminer sans difficulté la chaleur qui s'y dégage. La figure 7 représente schématiquement le montage des conducteurs optiques 21 et 14 représentés à la figure 5. Dans ce montage, il n'est pas nécessaire d'avoir un miroir 22. Dans ce cas, la surface frontale 21b,comme déjà dans le montage de la figure 5, est reliée au photo-transistor 7. Par contre, dans le cas de la figure 7, les conducteurs optiques 14c et 14g et aussi les autres conducteurs optiques non représentés 14d, 14f, 14e, 14h, 14i, 14j sont reliés à la lampe à incandescence 13, de façon excentrée par rapport à l'axe 15. La figure 8 représente un montage dans lequel ni la lampe à incandescence du dispositif d'éclairage ni le photo-transistcr du récepteur ne sont prévus dans l'indicateur lumineux en forme de pistolet 23. Dans ce mode de réalisation selon la figure 6, l'indicateur lumineux 23 est dirigé sur le tube cathodique 24 de l'appareil de visualisation 25. La lampe à incandescence 13 et le miroir 22 sont logés dans un dispositif 26 qui peut se trouver au voisinage de l'appareil visualisateur 25 ou peut faire partie de ce dispositif 25. La lumière de la lampe à incandescence 13 est réfléchie par le miroir 22 et est transmise par le conducteur optique 14 vers l'indicateur lumineux 23. En utilisant la lentille 5, on forme l'image des conducteurs optiques 14c-14j au niveau de l'objet 2.Par ailleurs, on forme l'image de l'objet 2 sur la surface frontale 21a du conducteur optique 21 en utilisant la lentille 5. L'amplificateur 8 servant à amplifier les signaux fournis par le photo-transistor 7, est également logé dans le dispositif 26. Le montage selon la figure 8 présente l'avantage que la conduite de liaison allant de l'indicateur lumineux 23 vers le dispositif 26 ne transmet pas d'impulsion électrique, si bien qutil n'est pas nécessaire de prévoir des moyens évitant les parasites provoqués par les champs électromagnétiques. Ainsi notamment il est nécessaire de prévoir un écran de protection. Un autre avantage de ce montage est que l'amplificateur 8 peut être logé de façon rationnelle sur des plaques de commutation dans le dispositif 26 ou dans le dispositif de visualisation de données 25 plutôt que sur des plaques de commutation de forme particulière et de dimension très petite, dans l'indicateur lumineux 23. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10: Indicateur lumineux pour le marquage d'un point sur un écsan-image, dans lequel,en utilisant un organe d'éclairage et un système optique, on forme l'image d'une tache lumineuse sur l'écran-image, indicateur lumineux caractérisé en ce qulil comporte un conducteur optique (14) dont la première surface frontale (14a) est éclairée par la lumière d'un organe éclairant (13i et dont la seconde surface frontale (14b) est centrée sur l'axe (15) du dispositif optique (figure 2). 20) Indicateur lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première surface frontale (14a) du conducteur optique (14) est éclairée par l'intermédiaire d'une lentille (13a) et-d'-un dispositif d'éclairage (13) et l'axe (16) passant par la lentille (13a) est incliné par rapport à l'axe (18) du conducteur optique (14) (figure 3). 30) Indicateur lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur optique (14) se compose de plusieurs conducteurs optiques partiels (14c-14j) (figures 5 et 6). 40) Indicateur lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un récepteur pour former l'image de la zone de marquage de l'écran lumineux sur un convertisseur optique/électrique (7), une première partie (14au) de la première surface frontale (14a) étant éclairée par la lumière du dispositif éclairant (13) et cette lumière éEntréfléchie dans le conducteur optique (14) sur une première partie (14bol) de la seconde surface frontale (14b), la zone de marquage (2) de l'écran-image ayant son image sur une seconde partie (14b2) de la seconde surface frontale (14b) qui est en liaison optique avec une seconde partie (14a2) de la première surface frontale (14a), la seconde partie (14a2) de la premiere surface frontale (14a) etant en liaison optique avec le convertisseur optique/électrique (7) (figure 4). 50) Indicateur lumineux selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde partie (14a2) de la première surface frontale (14a) et la seconde partie (14b2) de la seconde surface frontale (14b) sont des parties d'un second conducteur optique (21). 60) Indicateur lumineux selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le premier conducteur optique (14) est monté concentriquement au second conducteur optique (21) (figure 4). 70) Indicateur lumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'aussi bien le dispositif d'éclairage (13) que le convertisseur optique/électrique (7) sont prévus à l'extérieur du boiter de l'indicateur lumineux (23) et les liaisons optiques entre le dispositif d'éclairage (13) et l'indicateur lumineux (23) ou les liaisons optiques entre l'indicateur lumineux (23) et le convertisseur optique/électrique (7) sont réalisées par des conducteurs optiques (14) (figure 8).