Brevet FR2587184A1 — publié le 19870320

La présente invention concerne le domaine du traitement de données graphiques par conception et dessin assistés par ordinateur, et a pour objet un dispositif destiné à cet effet. Actuellement, les dispositifs pour la conception et le dessin assistés par ordinateur sont généralement constitués par une table à dessin munie d'un moyen de saisie de données optique, par une unité centrale de traitement informatique des données, par un moniteur de contrôle, et par une table traçante. Ces dispositifs connus utilisent des moyens électroniques et optiques et effectuent le traitement des informations par des moyens électroniques, à savoir des mémoires, des microprocesseurs et d'autres circuits électroniques classiques. Ces dispositifs existant permettent l'obtention de bons résultats mais sont, cependant, limités en vitesse de traitement par des obstacles inhérents à la constitution de leurs circuits électroniques même. En outre, il se pose souvent un problème de compatibilité nécessitant la création d'interfaces adaptées à chaque type d'ordinateur, grevant d'autant le prix de revient de ces dispositifs. Enfin, les moyens utilisés en conception et en dessin assistés par ordinateur sont trop périphériques et entraînent une construction complexe et volumineuse. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet,pour objet un dispositif pour la conception assistée par ordinateur et pour le dessin assisté par ordinateur, essentiellement constitué par une table à dessin pourvue d'un moyen-#de saisie de données optique par une unité centrale de traitement des données, par un moniteur de contrôle, et par une table traçante, caractérisé en ce que le moniteur de contrôle est monté de manière déplaçable au-dessus de la table traçante et en ce que la liaison entre la table traçante et/ou le moniteur de contrôle et l'organe de calcul de l'unité centrale de traitement est réalisée au moyen de rayons laser par l'intermédiaire d'un bloc d'encodage - décodage formant interface, relié, en outre, au moniteur de contrôle, aux mémoires de l'unité de traitement, à une mémoire magnétique ou optique, ainsi qu'au moyen de saisie de données optique et à d'autres périphériques par rayons laser ou par liaison électronique. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective du dispositif conforme à l'invention ; la figure 2 est un schéma par blocs du dispositif la figure 3 est une vue en perspective de la table à dessin la figure 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du dispositif d'entraînement en déplacement longitudinal du moyen de saisie de données optique la figure 5 est une vue en élévation frontale et en coupe de la table traçante la figure 6 est un schéma par bloc de l'organe de calcul de l'unité centrale de traitement, et les figures 7 à 11 montrent diverses formes de traitement de l'information. Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 et 2 des dessins annexés, le dispositif pour la conception assistée par ordinateur et pour le dessin assisté par ordinateur, qui est essentiellement constitué par une table à dessin 1 pourvue d'un moyen de saisie de données optique 2, par une unité centrale de traitement des données 3, par un moniteur de contrôle 4, et par une table traçante 5, est caractérisé en ce que le moniteur de contrôle 4 est monté de manière déplaçable au-dessus de la table traçante 5, et en ce que la liaison entre ladite table traçante 5 et/ou le moniteur de contrôle 4 et l'organe de calcul 6 de l'unité de traitement 3 est réalisée au moyen de rayons laser par l'intermédiaire d'un bloc d'encodage - décodage 7, formant interface, relié, en outre, au moniteur de contrôle 4, aux mémoires 8 de l'unité de traitement 3, à une mémoire magnétique 9 ou optique 10, ainsi qu'au moyen de saisie de données optique 2 et à d'autres périphériques ll par rayons laser ou par liaison électronique. La figure 2 représente plus particulièrement les diverses liaisons entre les éléments et permettra l'explication du fonctionnement du dispositif. La table à dessin 1 (figure 3) est une table pivotable autour d'un axe horizontal et se présente sous forme d'un caisson 12 muni à sa partie supérieure d'une plaque en matière transparente ou translucide sous laquelle est disposé au moins un rétroprojecteur (non représenté) commandé au moyen de la console 13 du moniteur de contrôle 4 ou au moyen d'une console 14 d'un moniteur de contrôle annexe 15 intégré dans la table 1 et comportant un stylet optique 16, le caisson 12 étant pourvu, en outre, d'un clavier 17 de commande du moyen de saisie de données optique 2, ainsi que d'un lecteur 18 de microfiches ou de disquettes pouvant être commandé par l'unité centrale 3, ou au moyen des consoles 13 ou 14 des moniteurs 4 et 15. La table 1 est munie, par ailleurs, de manière connue, d'une règle parallèle ou d'un pantographe. Le moyen de saisie de données optique 2 est constitué par un organe de prise de vue connu en soi (non représenté) monté à une extrémité d'un bras coudé 19 qui est fixé à son autre extrémité à un dispositif d'entrainement en déplacement longitudinal 20 guidé dans un rail 21, de la tranche arrière de la table 1 7 ( figure 4), les deux extrémités du bras 19 étant perpendiculaires entre elles et pourvues chacune d'une partie télescopique déplaçable au moyen d'un moteur linéaire intégré, les déplacements des parties télescopiques ainsi que le déplacement longitudinal étant commandés au moyen du clavier de commande 17 ou par l'unité centrale 3, et repérés par des capteurs (non représentés). Le dispositif 20 d'entraînement en déplacement longitudinal est constitué par un moteur réversible 22 relié par des courroies d'entraînement 23 à des galets moteurs 24 s'appuyant contre les faces intérieures du rail 21 sous l'action de lamelles à ressort 25. Ce mode de réalisation du dispositif d'entraînement 20 permet d'assurer une bonne liaison d'entraînement par adhérence ainsi qu'un désaccouplement facile par simple pression sur les galets 24. La constitution du moyen 2 permet ainsi une saisie parfaitement adaptée des données par un règlage de position de l'objectif transversalement et longitudinalement par rapport à la table 1, ainsi qu'en hauteur, de sorte qu'un enregistrement total ou partiel d'un plan, à échelle plus ou moins agrandie est possible. Selon une autre caractéristique de l'invention la table 1 est pourvue d'un dispositif de quadrillage de la plaque transparente ou translucide fermant le caisson 12 sous forme d'un quadrillage projeté par un rétroprojecteur disposé dans le caisson, ou sous forme d'un réseau de fibres optiques noyées dans la plaque transparente ou translucide. Un tel quadrillage est plus particulièrement destiné au repérage des coordonnées d'un plan en vue du règlage du moyen 2 automatiquement par l'unité centrale 3 ou au moyen du clavier 17 pour la saisie optique ou pour la comparaison avec de nouvelles données définies par l'unité centrale 3 après traitement et visualisation au moyen du moniteur de contrôle 4 et de la console 13. Un autre traitement des données avec comparaison simultanée est également possible par utilisation du moniteur de contrôle 15 et de sa console 14 en coopération avec le stylet optique 16 de la table 1. Enfin, le lecteur 18 de microfiches ou de disquettes permet le traitement de données stockées sur les mémoires de cesdites microfiches ou disquettes par utilisation, sous le contrôle de l'unité centrale 3, d'un rétroprojecteur disposé dans le caisson 12, et alimenté directement par les microfiches ou au moyen d'un lecteur intermédiaire de mise en image des informations, par les disquettes. L'unité centrale 3 de traitement des données comporte un bloc d'encodage et de décodage 7 recevant les informations issues des mémoires 8 de l'unité 3,d'une mémoire magnétique 9, du moyen 2, d'une mémoire optique 10 ou d'autres périphériques 11, et un organe de calcul 6 recueillant les informations issues du bloc d'encodagedécodage 7 sous forme d'un rayon laser et générant un rayon résultant, soit directement exploitable pour la commande de la table traçante 5, soit alimentant les mémoires ou autres périphériques ou le moniteur 4 pour la formation éventuelle d'un hologramme après traitement dans le bloc 7. L'organe de calcul 6 (figure 6) est constitué par un cristal - quartz ou silicium pulsant 26 réfléchissant le rayon laser issu du bloc d'encodage - décodage 7 sur une barrette de réception 27 à fibres optiques ou à quartz ou silicium, par une unité de calcul 28 par mélange des faisceaux issus de la barrette 27, et par une unité de mise en forme du faisceau 29 reliée, d'une part, à luni- té de calcul 28, et, d'autre part, à un centralisateur 30 délivrant le rayon résultant. Comme le montrent les figures 1 et 5, la table traçante 5 est constituée par un caisson 31 fermé à sa partie supérieure par un couvercle transparent en plusieurs éléments 32 à 34, et renfermant une tête d'impression laser 35, par une infrastructure 44 de soutien du caisson 31 renfermant, sous une extrémité dudit caisson 31, des réserves de supports d'impression 36 à 38, par un dispositif 39 de découpage en longueur des supports 36 à 38, et par une goulotte 40 de réception des supports imprimés et découpés. Les réserves de supports d'impression 36 à 38 sont, de manière connue, sous forme de rouleaux de papier ou de papier calque. En face de chaque réserve de supports d'impression 36 à 38 est prévu un ensemble de roulettes d'avance 41 et de capteurs 42 de présence de papier et de comptage de longueur délivrée, les ensembles 41 - 42 étant reliés à un guide unique 43 débouchant sur le fond de caisson 31. Les roulettes d'avance 41 sont destinées à dévider une longueur de support d'impression donnée déterminée par l'unité centrale 3 ou par l'opérateur au moyen des consoles 13 ou 14, et les capteurs 42 contrôlent en coopération avec les moyens précités, la présence du support et la longueur déroulée. En outre, ces ensembles 41 - 42 permettent un changement rapide de support, ainsi que le comptage du nombre d'exemplaires imprimés en fonction du format choisi, dans le cas d'un tirage multiple. Le couvercle transparent présente au moins deux éléments 32 et 34 pivotables le long d'une charnière longitudinale, un élément 33 servant de support au moniteur de contrôle 4 et étant monté sur des glissières longitudinales du caisson 31 avec possibilité de déplacement en position d'ouverture des éléments 32 et 34. Ce mode de réalisation de la table traçante 5 permet, d'une part,un accès aisé dans le caisson 31 à des fins de nettoyage ou d'entretien, et,d'autre part, une édition rapide de plans sur des supports prédéterminés en qualité et en dimension. La figure 7 est une vue en coupe représentant un exemple de répartition des informations sur un rayon laser. Ainsi, chaque portion du rayon (hachurée différemment) correspond à une information différente, à savoir une information de calcul, d'édition,de mémoire ou de sauvegarde, etc..., et ces informations différentes -sont transmises sous forme de rayons réfléchis suivant des angles différents par le cristal - quartz ou silicium pulsant 26 sur la barrette de réception 27 à fibres optiques (figure 8) ou à quartz ou silicium récepteurs (figure 9). Dans l'unité de calcul 28, les fibres optiques sont orientées de manière à provoquer un croisement et/ou une superposition entraînant l'addition des faisceaux pour obtenir un rayon résultant à la sortie de l'organe de calcul 6.Dans le cas d'une barrette à quartz ou silicium récepteurs (figure 9), l'unité de calcul 28 est pourvue de quartz ou silicium réflecteurs permettant l'addition des intensités par croisement et/ou superposition entrainant une addition des faisceaux (indiqué par des points dans la figure 9) pour l'obtention du rayon résultant à la sortie de l'organe de calcul 6. La figure 10 représente une unité de calcul à quartz ou silicium réflecteurs, dans laquelle les faisceaux issus de la barrette 27 sont réfléchis de manière à se croiser et/ou à se superposer et à fermer le rayon résultant après passage dans l'unité de mise en forme 29 et dans le centralisateur 30 (figure 11). Le dispositif conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante L'opérateur commande, au moyen de la console 14 du moniteur 4, le moyen de saisie de données optique 2 après mise en place d'un plan sur la table 1 ou après rétroprojection sur le plan de la table 1 de données issues des mémoires 8 de l'unité de traitement 3, d'une microfiche ou d'une disquette alimentant le lecteur 18, ou d'autres mémoires 9, 10, ou périphériques 11, du type modem , centres serveurs et banques de données. L'opérateur peut alors effectuer un traitement au moyen de la console 13 du moniteur de contrôle 4 et éventuellement du stylet optique équipant ce dernier et peut comparer à tout moment les nouvelles données obtenues par rétroprojection dans la table à dessin 1 et superposition aux données de base. A cet effet, dans le cas d'utilisation d'un rétroprojecteur unique, ce dernier comporte deux miroirs réfléchissants les faisceaux incidents vers le même objectif. Le traitement des données est effectué au moyen de l'organe de calcul 6 qui reçoit les informations issues de la console 13 et du moniteur 4, après passage dans le bloc 7 d'encodage et de décodage, sous forme d'un rayon laser qui est réfléchi à l'entrée dudit organe 6 au moyen du cristal quartz ou silicium 26 sur la barrette de réception 27, sous forme de plusieurs faisceaux qui sont alors répartis dans l'unité de calcul 28 suivant linten- sité de leurs tranches d'informations, puis sont réflé chies en vue de leur croisement et/ou superposition (addition) pour donner naissance au rayon résultant à la sortie du centralisateur 30.Ce rayon résultant est envoyé au bloc d'encodage - décodage 7 afin d'alimenter les différents périphériques en attente d'informations et/ou de résultats, ou à la table traçante 5 en vue d'une édition des données sous le contrôle du moniteur 4 par l'intermédiaire du bloc 7. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est complété par un moniteur holographique sur lequel agit le rayon laser résultant est qui est essentiellement constitué par une plaque mémoire photographique sous forme d'un cylindre en deux parties dont les surfaces extérieures sont composées de cristaux liquides, et sont éclairées par un rayon laser extérieur dépendant dudit moniteur, l'image étant impressionnée sur la plaque mémoire photographique au moyen du rayon laser résultant. Les cristaux liquides permettent de conserver un état pour un temps donné et ce principe est utilisé pour restituer un état à la manière d'une plaque photographique. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la conception assistée par ordinateur et pour le dessin assisté par ordinateur, essentiellement constitué par une table à dessin (1) pourvue d'un moyen de saisie de donnnées optique (2), par une unité centrale de traitement des données (3), par un moniteur de contrôle (4), et par une table traçante (5), caractérisé en ce que le moniteur de contrôle (4) est monté de manière déplaçable au-dessus de la table traçante (5) et en ce que la liaison entre la table traçante (5) et/ou le moniteur de contrôle (4) et l'organe de calcul de l'unité centrale de traitement (3) est réalisée au moyen de rayons laser par l'intermédiaire d'un bloc d'encodage décodage formant interface, relié, en outre, au moniteur de contrôle (4), aux mémoires de l'unité de traitement (3), à une mémoire magnétique ou optique, ainsi qu'au moyen de saisie de données optique (2) et à d'autres périphériques par rayons laser ou par liaison électronique. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la table à dessin (1) se présente sous forme d'un caisson (12) muni à sa partie supérieure d'une plaque en matière transparente ou translucide, sous laquelle est disposé au moins un rétroprojecteur commandé au moyen de la console (13) du moniteur de contrôle (4) ou au moyen d'une console (14) d'un moniteur de contrôle annexe (15) intégré dans la table (1) et comportant un stylet optique (16), le caisson (12) étant pourvu, en outre, d'un clavier (17) de commande du moyen de saisie de données optique (2), ainsi que d'un lecteur (18) de microfiches ou de disquettes pouvant être commandé par l'unité centrale (3), ou au moyen des consoles (13) ou (14) des moniteurs (4) et (15). 3. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de saisie de données optique (2) est constitué par un organe de prise de vue connu en soi monté à une extrémité d'un bras coudé (19) qui est fixé à son autre extrémité à un dispositif d'entraînement en déplacement longitudinal (20) guidé dans un rail (21) de la tranche arrière de la table (1), les deux extrémités du bras (19) étant perpendiculaires entre elles et pourvues chacune d'une partie télescopique déplaçable au moyen d'un moteur linéaire intégré, les déplacements des parties télescopiques ainsi que le déplacement longitudinal étant commandés au moyen du clavier de commande (17) ou par l'unité centrale (3), et repérés par des capteurs. 4. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (20) d'entraînement en déplacement longitudinal est constitué par un moteur réversible (22) relié par des courroies d'entraînement (23) à des galets moteurs (24) s'appuyant contre les faces intérieures du rail (21) sous l'action de lamelles à ressort (25). 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la table (1) est pourvue d'un dispositif de quadrillage de la plaque transparente ou translucide fermant le caisson (12) sous forme d'un quadrillage projeté par un rétroprojecteur disposé dans le caisson, ou sous forme d'un réseau de fibres optiques, noyées dans la plaque transparente ou translucide. 6.Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité centrale (3) de traitement des données comporte un bloc d'endocage et de décodage (7) recevant les informations issues des mémoires (8) de l'unité (3) d'une mémoire magnétique (9) du moyen (2), d'une mémoire optique (10) ou d'autres périphériques (11), et un organe de calcul (6) recueillant les informations issues du bloc d'encodage-décodage (7) sous forme d'un rayon laser et générant un rayon résultant, soit directement exploitable pour la commande de la table traçante (5), soit alimentant les mémoires ou autres périphériques ou le moniteur (4) pour la formation éventuelle d'un hologramme après traitement dans le bloc (7). 7 Di#esi#if,#-suiv-ant la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de calcul (6) est constitué par un cristal-quartz ou silicium pulsant (26) réfléchissant le rayon laser issu du bloc d'encodage - décodage (7) sur une barrette de réception (27) à fibres optiques ou à quartz ou silicium, par une unité de calcul (28) par mélange des faisceaux issus de la barrette (27), et par une unité de mise en forme du faisceau (29) reliée, d'une part, à l'unité de calcul (28), et, d'autre part, à un centralisateur (30) -délivrant le rayon résultant. 8. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la table traçante (5) est constituée par un caisson (31) fermé à sa partie supérieure par un cou vercle transparent en plusieurs éléments (32 à 34), et renfermant une tête d'impression laser (35), par une infrastructure (44) de soutien du caisson (31) renfermant, sous une extrémité dudit caisson (31), des réserves de support d'impression (36 à 38), par un dispositif (39) de découpage en longueur des supports (36 à 38), et par une goulotte (40) de réception des supports imprimés et découpés. 9. Dispositif, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que en face de chaque réserve de supports d'impression (36 à 38) est prévu un ensemble de roulettes d'avance (41) et de capteurs (42) de présence de papier, et de comptage de longueur délivrée, les ensembles (41-42) étant reliés à un guide unique (43) débouchant sur le fond du caisson (31). 10. Dispositif, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle transparent présente au moins deux éléments (32 et 34) pivotables le long d'une charnière longitudinale, un élément (33) servant de support au moniteur de contrôle (4) et étant monté sur des glissières longitudinales du caisson (31) avec possibilité de déplacement en position d'ouverture des éléments (32 et 34). 11. Dispositif,suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est complété par un moniteur holographique sur lequel agit le rayon laser résultant et qui est essentiellement constitué par une plaque mémoire photographique sous forme d'un cylindre en deux parties dont les surfaces extérieures sont composées de cristaux liquides, et sont éclairées par un rayon laser dépendant dudit moniteur, l'image étant impressionnée sur la plaque mémoire photographique au moyen du rayon laser résultant.