Brevet FR2292294A1 — publié le 19760618

L'invention a pour objet un dispositif pour la transmission simultanée d'une multiplicité d'informations entre deux ensembles tournant l'un par rapport à l'autre. La transmission de signaux électriques entre deux ensembles animés d'un mouvement relatif de rotation pose un problème difficile à résoudre. Jusqu'ici, la plupart du temps, les signaux électriques sont transmis entre les deux ensembles par l'intermédiaire de bagues de collecteur et de balais ou contacts flottants. Les défauts et servitudes d'une telle transmission sont bien connus. La transmission selon l'invention est caractérisée par ce fait que, l'information étant de nature lumineuse, on applique, pour la transmission entre les ensembles tournant l'un par rapport å l'autre, des fibres optiques dont les unes appartiennent au premier ensemble et les autres au second ensemble et les extrémités des unes étant en regard des extrémités des autres, les fibres d'au moins un des ensembles étant disposées suivant au moins une couronne qui, au cours de la rotation, défile devant des extrémités de fibres de l'autre ensemble. On profite ici du fait que la transmission de la lumière steffectNe sans support matériel, dans l'intervalle compris entre les fibres du premier ensemble et les fibres du second ensemble, assurant ainsi la transmission malgré la discontinuité entre la première série de fibres optiques et la seconde série de fibres optiques. Pour la transmission simultanée d'une multiplicité d'informations, une fibre ou un groupe de fibres d'un premier ensemble est affectée d une première information et les fibres du second ensemble ont leurs extrémités disposées suivant une couronne en regard de l'extrémité de la fibre ou du groupe de fibres, une autre fibre ou un autre groupe de fibres du premier ensemble affectée å une seconde information est disposée en regard d'une seconde couronne de fibres du second ensemble, etc. Une fibre ou un groupe de fibres du premier ensemble peut etre affecté à des informations se succédant dans le temps, issues d'une multiplicité de sources, ladite succession étant naturellement reproduite par les informations transmises par les fibres de la couronne correspondante du second ensemble. L'invention est utilisable pour des transmissions unidirectionnelles et également pour des transmissions bidirectionnelles. Dans ce dernier cas, les fibres la première série, c'est-à-dire appartenant à un premier ensemble, ont leurs extrémités disposées suivant une ou plusieurs couronnes cylindriques et les fibres de la seconde série, c'est-à-dire appartenant au second ensemble, ont leurs extrémités également disposées suivant des couronnes en regard des couronnes de la première série. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue très schématique d'ensemble d'un dispositif selon l'invention - la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie de ce dispositif - la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'une autre partie - la figure 4 est une vue schématique en plan du dispositif à une échelle légèrement agrandie par rapport à celle de la figure 1 - la figure 5 est une vue perspective à plus grande échelle d'une partie du dispositif - la figure 6 est une vue d'une autre partie - la figure 7 est une vue d'encore une autre partie - la figure 8 est une vue à plus grande échelle en coupe verticale d'une partie du dispositif selon l'invention - la figure 9 est une vue d'une partie de dispositif pour une réalisation particulière - la figure 10 est une vue d'une partie du dispositif pour une autre forme de réalisation. Pour assurer une transmission d'informations entre un premier ensemble I et un second ensemble II (figure 1), qui sont animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de rotation autour d'un axe 3, les informations à transmettre sont, s'il y a lieu, transformées en informations lumineuses. Les informations d'un premier canal sont ainsi traduites par des variations d'intensité lumineuse d'un premier pinceau 4-1 (figure 2) ; les informations d'un second canal sont traduites par les variations d'intensité lumineuse d'un second pinceau 4-2 ... les informations d'un nième canal sont traduites par les variations d'intensité lumineuse d'un nième canal 4-n. Les informations sont avantageusement présentes sous forme de bits d'information. Les pinceaux 4-1, 4-2 ... 4-n sont dirigés respectivement vers les extrémités 5-1, 5-2 *.. 5-n de fibres optiques 6-1, 6-2 ... 6-n. Ces fibres optiques sont constituées à la manière connue par une ame en matériau transparent dont l'indice nl est plus grand que celui, n2, de la partie périphérique annulaire. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 3, le pinceau 4-1 tombe perpendiculairement sur les tranches -d'extrémi- té d'un premier paquet de fibres 7-1 ; le pinceau 4-2 tombe sur les tranches d'extrémité d'un second paquet de fibres 7-2 ; etc. Chacun des paquets de fibres 7-1, 7-2, etc., est entouré par une gaine opaque, respectivement 8-1, 8-2, etc. Les paquets de fibres 7, qui sont animés d'un mouvement de rotation autour de l'axe 3, dans le cas où l'ensemble I tourne par rapport à l'ensemble II, fixe, sont disposés de manière que leurs autres extrémités, respectivement 9-1, 9-2 ... 9-n,aient leurs tranches dans un méme plan 11 perpendiculaire à l'axe 3, en regard de couronnes 12-1 ... 12On, formant les extrémités de nappes de fibres, 13-1, 13-2, 13-n-1, 13-n (figure 4). Les tranches 14 des fibres 15 constitutives des nappes 13 sont dans un plan 16 perpendiculaire à l-'axe 3 et très proche du plan 11. Chacune des nappes 13 a ainsi une extrémité circulaire en forme de couronne (figure 5)et les fibres 15 constitutives de la nappe sont proches les unes des autres à leurs autres extrémités de manière à former un faisceau 17 (figure 6) de fibres jointives. Avantageusement, chacune des nappes est enfermée dans une gaine 18. En face de chacune des extrémités des faisceaux 17-1, 17-2 ... 17On, est placée une cellule photo-électrique, respectivement 19-1, 19-2, .. 19-n. Le fonctionnement est le suivant Les pinceaux lumineux 4-1, 4-2 ... 4-n, porteurs d'informations, sont acheminés à la manière oonnue par les fibres optiques des groupes ou paquets, respectivement 7-1, 7-2, ... 7-n. Au cours de la rotation de l'ensemble I par rapport à l'ensemble II, les tranches d'extrémité 9-1 du paquet 7-1, par exemple, restent constamment en regard des tranches d'extrémité 14-1 de la couronne 12-1 faisant partie de la nappe 13-1. Le pinceau 21-1, qui sort de la tranche du faisceau 171 formant l'extrémité de la nappe 131 et de position fixe, est donc porteur de la même information que le pinceau d'entrée 4-1.Le courant présent à la sortie 22-1 du photo-détecteur 19-1 est donc caractéristique de l'information de l'ame 57 d'une fibre 52 embrasse les ames 58 et 58' de deux fibres adjacentes de la couronne 56. Les fibres 52 sont disposées en quinconce.Il en est de même des fibres 55. La répartition des fibres du paquet 53 est analogue à celle des fibres de la couronne 56. On réduit ainsi au minimum la modulation introduite par les discontinuités de transmission de lumière des tranches des paquets mobiles et des couronnes fixes dues aux propriétés intrinsèques des fibres optiques. On se réfère maintenant à la figure 10. Dans cette forme de réalisation, une extrémité 61 d'un paquet de fibres est coiffée par une lentille holographique 63 préparée de manière que la lumière sortant de la lentille par la face 64, opposée à celle de raccordement aux extrémités des fibres, forme un faisceau de rayons parallèles dans lequel l'énergie est, en section transversale, répartie d'une manière sensiblement uniforme. Le rendement de la transmission en est amélioré. Cette réalisation n'est applicable que si la transmission fait appel à une lumière monochromatique identique à celle qui a servi pour la réalisation de la lentille holographique. Avantageusement, dans ce cas, le groupe 65 en regard de fibres optiques 66 est lui aussi coiffé par une lentille holographique 67. Le rendement est alors maximum, la plus grande partie de la lumière sortant par les dmes 68 des fibres du premier groupe étant acheminée dans les dmes 69 des fibres du second groupe. transportée par le pinceau tournant 4-1. De meme, le courant présent sur la sortie 22-2 du photo-détecteur 19-2 est caractéristi que de 1 'information transportée par le pinceau tournant 4-2 ; etc. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 7, les fibres 15 d'une nappe 13 aboutissent à un bloc de verre 23 relativement long et dont l'indice est choisi pour assurer une réflexion totale de la lumière sur sa surface latérale 24. Un photo-détecteur 19 est alors placé en regard de la face frontale 25 du bloc 23. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 8, chacun des paquets 7 a son extrémité 31 noyée dans le corps 32 en matériau opaque d'une cuvette annulaire 33 participant au mouvement de rotation de l'ensemble I. Le corps 33 ménage des appendices en forme de segments circulaires 34, 34' et entre deux appendices voisins, par exemple 34'-1 et 34-2, pénètrent des écrans annulaires 35-1, faisant partie de l'ensemble fixe Il et qui sont interposés entre les couronnes adjacentes 12-1 et 12-2 ; de même, un écran 352 faisant partie de l'ensemble fixe II pénètre entre les appendices 34'-2 et 34-3 faisant partie de l'ensemble mobile, etc. Lesdits écrans 35 sont en saillie par rapport aux tranches d'extrémité 14 des couronnes 12. La partie saillante des écrans 35 a une hauteur supérieure à la distance existant entre,d'une part les tranches 14 des fibres 15 de l'ensemble fixe, d'autre part les tranches 9 des fibres des paquets 7 de l'ensemble mobile. On évite ainsi que de la lumière issue des fibres d'un paquet puisse parvenir à des fibres d'une couronne autre que celle qui est directement en regard dudit paquet. La cuvette 33 comporte avantageusement un rebord externe 36 dans une rainure duquel est logé un joint 37 qui, par coopération avec l'écran externe 35 , évite l'entrée de la poussière. De même un joint 38 porté par un rebord interne 39 de la cuvette 33 coopère avec l'écran interne 35n. Le fond de la cuvette 33 ménage une ouverture 41 permettant le passage d'un flux lumineux ou d'un organe mécanique. Dans une variante, les extrémités des fibres de l'un et l'autre des ensembles sont disposées suivant des couronnes. Un tel dispositif permet une transmission bidirectionnelle d'informations. On se réfère maintenant à la figure 9. Dans cette réalisation, les extrémités 51 des fibres 52 d'un paquet 53 sont placées à une distance des extrémités 54 des fibres 55 d'une couronne coopérante 56, telle que le cône d'ouverture du pinceau sortant REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la transmission simultanée d'une multiplicité d'informations entre deux ensembles animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de rotation, caractérisé par l'application de fibres optiques pour l'acheminement, dans un premier ensemble, de la lumière porteuse des bits d'information et de fibres optiques pour l'acheminement, dans le second ensemble, de la lumière porteuse des bits d'information, les extrémités des fibres du premier ensemble et les extrémités des fibres du second ensemble étant en face les unes des autres suivant une plage circulaire centrée sur l'axe de rotation relative. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend dans le premier ensemble une première multiplicité de groupes de fibres et dans le second ensemble une seconde multiplicité de groupes de fibres. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une multiplicité de groupes de fibres a ses extrémités disposées suivant une couronne circulaire. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'autre multiplicité a ses extrémités de groupes de fibres disposées suivant des segments circulaires annulaires. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'également l'autre groupe de fibres a ses extrémités disposées suivant une couronne circulaire annulaire. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités d'un groupe de fibres de sortie de lumière sont reliées à un collecteur de lumière. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités des fibres ou groupes de fibres destinés à acheminer des informations différentes sont séparées les unes des autres par des écrans ou masques. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les écrans des groupes de fibres mobiles sont présents sur un meme corps rotatif. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps a une ouverture axiale. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps présente des moyens pour assurer une étanchéité du compartiment dans lequel sont logées les extrémités des fibres de l'ensemble fixe et les extrémités des fibres de l'ensemble mobile. 11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités d'un groupe de fibres sont coiffées par une lentille holographique. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que 1 es extrémités des fibres en regard dudit groupe sont égale- ment coiffées par une lentille holographique. 13. Appareil de transmission d'informations, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ainsi qu'un photo-détecteur en regard de chacune des extrémités de groupes de fibres optiques de sortie de lumière.