Brevet FR2247701A1 — publié le 19750509

La présente invention concerne un cercle gradué pour appareils goniométriques présentant une division binaire, de préférence double ou double-tétradique, des différents intervalles du cercle gradué. Il est connu des cercles gradués a graduation entièrement ou partiellement codée qui sont utilisés dans des goniomètres géodésiques pour déterminer et/ou enregistrer Itindication des angles. Sur les cercles gradués sont disposées côte à côte plusieurs pistes de code qui servent à désigner les intervalles du cercle gradué. Lorsque, par exemple, les différents degrés sont indiqués sur un cercle gradué, alors dans un mode de codage déterminé, au moins dix pistes de code sont placées les unes à côté des autres. A chaque piste de code, il doit etre associé au moins un élément de lecture opto-électronique. Cela entraîne une forte dépense lors de la fabrication du cercle gradué et du dispositif de lecture.En répartissant les champs de code à l'intérieur des pistes de code de manière systématique, on a certes déjà pu réduire leur nombre ainsi que celui des éléments de lecture. Ainsi, la représentation d'une subdivision du cercle gradué en dix minutes peut s'effectuer avec seulement quatre pistes de codes; cependant, dans ce cas, les conditions requises de l'ho- mogénéité optique et de la grandeur du cercle gradué, du nombre des signes à prévoir sur celui-ci ainsi que du nombre des éléments de lecture sont encore très rigoureuses de sorte que cette solution technique ne peut, en aucun cas, être considérée comme satisfaisante. Il est également déaâ connu de réaliser des cercles gradués ne présentant qu'une seule piste graduée dans laquelle il est associé à chaque trait de graduation un repère d'information établi suivant le système décimal et susceptible d'etre lu visuellement et par voie opto-électroniRue.Cela permet certes de réduire les conditions requises du domaine de netteté et d'homogénéité du cercle gradué. La grandeur du cercle gradué ainsi que le coût des dispositifs opto-électroniques nécessaires a' la lecture de l'indication du cercle gradué ne se trouvent ainsi cependant pas réduits. La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients cités. Elle crée à cette fin un cercle gradué réalisé de manière que sa grandeur et la zone de la netteté optique lors de sa fabrication ainsi que le nombre des éléments opto-électroni quels se trouvent considérablement réduits. La solution apportée à ce problème suivant la présente invention réside en ce que chaque intervalle d'une piste du cercle gradué est subdivisé en un nombre suffisant de parties pour que chaque endroit du cercle gradué puisse être représenté de manière bien déterminée sous forme binaire, en ce qu'il est associé à la graduation, un générateur de rythme qui divise chaque intervalle du cercle gradué en un même nombre de parties et en ce que la constante de division de la graduation et celle du générateur de rythme correspondent sensiblement l'une à l'autre. Ainsi, le codage du cercle gradué est mis en place sur une seule piste, permettant ainsi de simplifier sensiblement la fabrication du cercle gradué et son incorporation dans un dispositif d'indication, de lecture ou d'enregistrement.En cas d'utilisation du cercle gradué, l'indication parallèle statique jusqu'ici habituellement utilisée sur plusieurs pistes de code placées côte à côte peut être remplacée par une lecture effectuée de manière échelonnée dans le temps sur une seule piste de code. Lorsqu'il est question dans la présente description de "subdivision" et"constantes de division ", cela signifie que chaque intervalle du cercle gradué est subdivisé par des repères appropriés en un certain nombre de parties, que la position des cadences du générateur de rythme est sensiblement synchronisée avec la position de tous les repères possibles à l'intérieur d'un intervalle du cercle gradué et que, en cas d'omission de repères pour représenter une indication déterminée, ces repères sont indiqués par le générateur de rythme. Pour réaliser le générateur de rythme, on prévoit avantageusement sur le cercle gradué une deuxième graduation présentant la même constante de division que celle de la première graduation et dont les différentes parties complètent celle de la première division à l'intérieur d'un intervalle de division pour former chaque fois un nombre entier. Cela permet en meme temps de contrôler le nombre d'impulsions à l'intérieur d'un intervalle du cercle gradué. le cercle gradué réalisé suivant la présente invention peut avantageusement être utilisé dans des appareils goniométrioues permet- tant,à l'aide de deux points de lecture diamétralement opposés, d'établir par voie optique une moyenne. Dans le cercle gradué suivant la présente invention, les valeurs chiffrées codées pré vues pour les différents intervalles du cercle gradué sont ellesmême prévues dans chaque intervalle concerné du cercle gradué sous la forme de repères disposés et réalisés de manière régulière. les repères eux-mêmes peuvent être des traits qui sont soit transparents sur fond foncé, soit opaques sur fond transparent. La présente invention est expliquée plus en détail cidessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré schématiquement aux dessins annexés. La fig. 1 représente un cercle gradué suivant l'invention. La fig. 2 représente un angle. la fig. 3 représente deux segments du cercle gradué lors d'une lecture diamétrale. La fig. 4 représente l'utilisation du cercle gradué pour mesurer des angles dans deux plans perpendiculaires entre eux. La fig. 5 est une vue partielle suivant la ligne 5-5 de la fig. 4. La fig. 1 représente un cercle gradué 1 présentant une piste 2 servant d'échelie de 200 et de deux pistes 3,4 servant à la représentation d'angles et à l'établissement d'un rythme. A l'intérieur de chaque intervalle d'un degré, il se trouve sur les pistes 3 et 4 le même nombre de traits, à savoir dix traits, qui à l'intérieur de l'intervalle se trouvent les uns par rapport aux autres à des distances angulaires sensiblement égales. La disposition et le nombre des traits se trouvant sur la piste 3 représenbbla valeur angulaire du trait de degré qui les précède dans le sens des aiguilles d'une montre. Les traits de degré 5 s'étendent à travers toutes les pistes en direction du centre 6 du cercle gradué 1. le fait d'associer des nombres visuellement lisibles aux traits de degré 5 est sans importance pour la présente invention. La piste 3 suffit en soi pour représenter la valeur angulaire associée à chaque trait de degré. La piste 4 sert, conjointement avec la piste 3, à l'établissement du rythme et à des fins de contrôle. En effet, entre deux traits de degré voisins, il se trouve touJours le même nombre de traits de cadence. La fig. 2 montre deux pistes 3 et 4 présentant le trait de degré 5 et dont la première 3 contient sous forme codée l1in- dication angulaire et la seconde 4 complète le nombre des traits de codage de la piste 3 entre deux traits de degré voisins 5 pour obtenir le nombre fixe de dix. Cela est valable à condition que les repères sur la piste 3 représentent 400g à près. S'il faut cependant encore représenter les chiffres îoc de manière précise, il faut prévoir, entre deux traits de degré, au maximum guatorze intervalles. Les traits de code disposés, comme représenté à la fig. 2 entre les traits de degré 5 sur la piste 3, désignent 193 8. La lecture de l'indication s'effectue suivant un index non représenté. La fig. 3 représente deux paires identiques 10, 11 de pistes 12, 13, 14, 15, 16, 17 qui constituent des zones diamétralement opposées du cercle gradué de la fig. 1 séparées les unes des autres par une ligne de séparation 18 et visibles par une fenêtre de lecture 43. La graduation Il est la graduation initiale à laquelle la graduation 10 sert de graduation index diamétralement opposée. Les valeurs de degré prévues entre crochets au niveau des traits de degré 19 sont indiquées à titre d'illustration et peuvent également être omises.Les pistes 12 et 15 sont des graduations de 20C permettant une interpolation qui n'est pas expliquée en détail. Etant donné que les divisions de 20c ainsi que les divisions des autres pistes se déplacent en sens opposé, une indication à 10c près est possible. Les pistes 14 et 17 représentent les codages des valeurs chiffrées pour le trait de degré qui précède chaque fois. Les pistes 13 ; 16 contiennent des traits complémentaires pour les pistes de codage 14 et 17 de sorte que les pistes 73 et 14 16 et 17 présentent chaque fois entre deux traits de degré dix traits. Pour le reste, ce qui a été exposé au suet de la fig.1 s'applique pour l'essentiel également ici. La lecture de la valeur de degré commence avec le premier trait de degré (398g à la fig. 3) de la graduation initiale 11 visible dans le fenêtre de lecture 43 et se termine au deuxième trait de degré visible (ffi99g). Au moment de la lecture de la valeur de degré sur la graduation initiale Il commence également le comptage des impulsions îoc sur la piste de 20c désignée par 15. A cet égard, le trait de degré déclenchant le démarrage ne fait pas partie du comptage.Lorsque l'établissement de la valeur de degré est terminé, on lit en même temps,âpartir du trait de degn suivant 199g) de la graduation index 10, la-aleuadedegré codée et on procède à une comparaison avec la valeur de degré de la graduation initiale 11. La lecture comparative avec comparaison décadique est répétée jusqu'à ce que les valeurs 1g obtenues par la lecture comparative concordent avec celles obtenues par la lecture initiale. Ensuite, le comptage de dix minutes est arrêté au niveau du trait- de degré suivant (198g) de la graduation index. Le nombre des traits 20c situés entre le démarrage et l'arrêt indique la valeur en dix minutes.Lorsque ce nombre dépasse la valeur 10 (il), la valeur de degré établie sur la graduation initiale est augmentée de 1g les impulsions 10C restantes sont indiquées en tant qu'intervalles 10C. En conséquence, la lecture suivant la fig. 3 ferait apparaître : 39972g. Une interpolation et un affinement plus poussés de la lecture Deuvent s'effectuer à l'laide de moyens qui ne sont pas décrits dans le cadre de la présente invention La longueur de la fenêtre de lecture 43 parallèlement à l'arête de séparation 18 doit être suffisante pour qutil apparaisse au moins quatre traits de degré d'une piste. Les fig. 4 et 5 montrent un cercle horizontal 20 et un cercle vertical 21 d'un goniomètre non représenté en détail qui correspondent sensiblement au cercle 1 (fig. 1) et qui sont montés respectivement de manière à pouvoir tourner autour d'un axe X-X et Y-Y. Au cercle horizontal 20, il est associé une source lumineuse 22, deux prismes déflecteurs 23, 24 et deux dispositifs producteurs d'image en deux parties 25 ; 26. les endroits 27 et 28 se trouvent respectivement dans le plan focal côté objet et dans le plan focal côté image du dispositif producteur d'image 25.Au cercle vertical 21 comportant des pistes de code 39, il est associé deux prismes déflecteurs 29 et 30 entre lesquels il se trouve un dispositif producteur d'image 31 dans le plan focal côté objet duquel il se trouve un endroit 32 et dans le plan focal côté image duquel se trouve un endroit 33 du cercle vertical 21. Une source lumineuse 38 sert à éclairer le cercle vertical 21. Le plan focal côté image du dispositif producteur d'image 31 est en même temps le plan focal côté objet d'un dispositif producteur d image 34. Entre les dispositifs producteurs d'image 26 et 34, il est disposé un miroir 35 qui est incliné de 450 par rapport aux axes optioues 0-0 alignés entre eux desdits dispositifs producteurs d'image et qui, à l'aide d'un moteur 36, est amené à tourner autour d'un axe e-Z qui est orienté perpendiculairement à l'axe 0-0.A la suite du miroir 35 se trouvent un diaphragme 41, un dispositif producteur d'image 42 et cinq récepteurs photoélectriques 37. Le diaphragme 41 se trouve dans les plans focaux côté image des dispositifs producteurs d'image 26 et 34 et dans le plan focal côté objet du dispositif producteur d'image 42 dans le plan focal côté image duquel sont placés les récepteurs photoélectriques 37. Un calculateur électronique 44 destiné à former l'indication angulaire est placé 2 la suite des récepteurs photoélectriques 37. L'image de l'endroit 27 du cercle horizontal 20 est produite dans le plan de l'endroit 28 par l'intermédiaire du prisme déflecteur en forme de toit 23,au moyen du dispositif producteur d'image 25 et par l'intermédiaire du prisme déflecteur orthogonal 24. Les images ainsi produits en l'endroit 28 sont, par suite de la forme en toit du prisme 23, placées en opposition par rapport à la graduation prévue dans cette zone. Par l'intermédiaire du miroir à rotation permanente 35, le dispositif producteur d'image 26 forme l'image de l'endroit 28 et reproduit l'image de l'endroit 27 sur le diaphragme 41 à partir duquel le dispositif producteur d'image 42 forme une image sur les récepteurs photoélectriques 37.A ce stade, l'image d'une piste est produite sur chacun des récepteurs photo-électriques 37, c'est-a-dire qu'en ce qui concerne l'un des endroits, par exemple l'endroit 27, l'image de l'ensemble des trois pistes et en ce qui concerne l'autre endroit, seule l'image des pistes contenant le codage et la cadence sont produites. Lorsqu'on compare cet état de choses à celui représenté à la fig. 3, on constate que, par exemple, les pistes 15 ; 16; 17 sont reproduites sur trois récepteurs et la piste 13 - 14 sur le quatrième et le cinquième récepteur. D'une manière analogue, l'image de l'endroit 32 est formée, par l'intermédiaire du prisme déflecteur en forme de toit 29,au moyen du dispositif producteur d'image 31 et par l'intermédiaire du prisme orthogonal 30, dans le plan de l'endroit 33 du cercle vertical 21 de sorte que les deux endroits ou leurs images sont disposés en sens opposé l'un à côté de l'autre. L'image des endroits 32 et 33 est formée sur le diaphragme 41 Dar l'intermédiaire du prisme -orthogonal 40,au moyen du dispositif producteur d'image 34 et par l'intermédiaire du miroir 35 et est transmise à partir du diaphragme 41 par le dispositif producteur d'image 42 sur les récepteurs photoélectriques 3-7 de la même manière que pour le cercle horizontal 20.La formation des images des deux cercles gradués sur les récepteurs photoélectriques 37 s'effectue de manière alternée. Du fait que le miroir 35 tourne constamment, non seulement le cercle gradué à lire change constamment mais en même temps, à des fins de mesure, chaque endroit du cercle gradué est amené à passer en permanence sur le diaphragme 41 et, par suite1 sur les récepteurs photoélectriques 37, assurant ainsi la lecture répétée effectuée de manière successive dans le temps à l'intérieur des pistes. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés. Elle peut par exemple être modifiée de diverses façons en ce qui concerne le nombre des traits de codage se trouvant à l r intérieur d'un intervalle de degré de la graduation initiale, en ce qui concerne le nombre des pistes prévues sur le cercle gradué et/ou en ce qui concerne l'association de l'index de lecture et du générateur de rythme à la graduation initiale. REVENDICATIONS 1 - Cercle gradué pour appareils goniométriques présentant une graduation binaire, de préférence double ou double-tétradique, des différents intervalles du cercle gradué, caractérisé en ce que chaque intervalle d'une piste du cercle gradué est subdivisée en un nombre suffisant de divisions pour que chaque endroit du cercle gradué puisse être représenté de manière bien déterminée sous forme binaire, en ce qu'il est associé à la graduation un générateur de rythme qui subdivise chaque intervalle du cercle gradué en un même nombre de divisions et en ce que l & constante de division de la graduation et celle du générateur de rythme concordent sensiblement entre elles. 2 - Cercle gradué suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se trouve sur le cercle gradué une deuxième graduation présentant la même constante de division que celle de la première graduation et dont les divisions individuelles complètent celles de la première graduation à l'intérieur d'un intervalle de division pour former chaque fois le même nombre. 3 - Cercle gradué suivant la revendication 2, caractérisé ence que les deux graduations servent de générateurs de rythme. 4 - Cercle gradué suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est utilisé dans un-appareil goniométrique permettant de former des valeurs moyennes par voie optique.