Brevet FR2681201A1 — publié le 19930312

La présente invention concerne un dispositif de transmission d'informations par voie optique entre différents circuits électroniques disposés sur des cartes auxiliaires s'étendant à partir d'une carte principale d'un boîtier de circuits électroniques. On connait déjà dans l'état de la technique différents dispositifs de transmission de ce type, dans lesquels au moins chaque carte auxiliaire comporte des moyens de connexion optique munis de moyens d'émission et de réception de faisceaux optiques d'informations. Ces dispositifs comportent également des moyens de transmission des faisceaux d'informations par voie optique munis de moyens de connexion complémentaires en regard des moyens de connexion des cartes, pour assurer la transmission des faisceaux optiques entre cartes. Les boîtiers utilisés pour supporter les circuits électroniques d'un ensemble quelconque comportent généralement une carcasse rigide et le plus souvent métallique. La partie opposée à la façade de ce boîtier est souvent utilisée pour la fixation de connecteurs de liaison des circuits de ce boîtier avec les autres composants de l'ensemble considéré. La partie inférieure de ce boîtier est constituée par une carte de circuit imprimé principale également appelée "carte mère", sur laquelle sont disposés des connecteurs qui permettent de relier entre eux des sous-ensembles de circuits électroniques disposés dans le boîtier sur des circuits imprimés de cartes auxiliaires également appelées "cartes filles". Différents moyens d'échange d'informations entre les différentes cartes filles ont été imaginés dans l'état de la technique. C'est ainsi par exemple que ces échanges se font par l'intermédiaire de connecteurs et de circuits imprimés fixés sur la carte mère. Cependant, dans les ensembles complexes, la vitesse et la capacité des échanges d'informations sont telles que les moyens décrits précédemment sont insuf fi- sants pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble. Ceci est le cas en particulier pour les ensembles utilisés dans l'industrie aéronautique mais également dans toute industrie où l'acquisition et l'échange d'un nombre très important d'informations doit se faire très rapidement et à très grand débit. On a également développé dans l'état de la technique des moyens de transmission d'informations par voie optique dans l'air. Dans ce cas, chaque carte fille dispose d'un ou de plusieurs moyens d'émission de faisceaux optiques d'informations et d'un ou de plusieurs moyens de réception de faisceaux. La diffusion des informations se fait alors soit d'une carte fille à toutes les autres cartes filles, soit en série de carte à carte. Cependant, les inconvénients de l'échange d'informations dans l'air sont multiples, car des obstacles imprévus comme des fumées, peuvent gêner ou empêcher la propagation des faisceaux optiques. Par ailleurs, des réflexions indésirables peuvent également introduire des informations parasites dans l'ensemble. On connait également déjà dans l'état de la technique des moyens d'échange d'informations qui utilisent des fibres optiques et des coupleurs optiques, en étoile, ou individuels, pour chaque interface d'entréesortie des cartes filles. Dans ce cas, chaque coupleur est connecté à une fibre optique disposée par exemple en boucle. Cependant, cette structure présente un encombrement important au-dessous de la carte mère, ce qui n'est pas toujours compatible avec l'espace disponible notamment pour les ensembles embarqués. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de transmission d'informations qui soit simple, fiable, le moins encombrant possible et dont le prix de revient soit le plus faible possible. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de transmission d r informations par voie optique entre différents circuits électroniques disposés sur des cartes auxiliaires s'étendant à partir d'une carte principale d'un boîtier de circuits électroniques, dans lequel au moins chaque carte auxiliaire comporte des moyens de connexion optique munis de moyens d'émission et de réception de faisceaux d'informations, et comportant des moyens de transmission des faisceaux d'informations par voie optique entre les cartes, munis de moyens de connexion complémentaires en regard des moyens de connexion des cartes, caractérisé en ce que les moyens de transmission des faisceaux comprennent un guide optique plan en matériau diélectrique conducteur de la lumière s'étendant à peu près parallélement à la carte principale, en regard des moyens d'émission et de réception de chaque carte pour raccorder celles-ci entre elles. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - les Fig.l, 2 et 3 représentent des dispositifs de transmission d'informations par voie optique de l'état de la technique; - la Fig.4 illustre schématiquement le fonctionnement de moyens de transmission d'informations selon l'invention; - les Fig.5, 6 et 7 représentent différents modes de réalisation d'un dispositif de transmission d'informations selon l'invention; et - les Fig.8,9 et 10 représentent différentes formes de réalisation d'un guide optique entrant dans la constitution d'un dispositif de transmission selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.1, il existe déjà dans l'état de la technique, des dispositifs de transmission d'informations par voie optique entre cartes filles désignées par la référence générale 1. Ces cartes comprennent par exemple des moyens 2 d'émission d'un faisceau optique d'information en direction de moyens 3 de réception de celui-ci, prévus sur les autres cartes filles. Ces différents moyens permettent de transmettre différents signaux entre les cartes et assurent donc l'échange d'informations entre ces cartes. Ces cartes filles s'étendent à peu près perpendiculairement à partir d'une carte mère 4 et sont raccordées aux circuits de celle-ci par exemple par l'intermédiaire de connecteurs électriques 5. Ces moyens sont décrits par exemple dans la revue " l'Onde Electrique" vol.70, n"6, Novembre, Décembre 1990. Ainsi qu'on l'a décrit précédemment, ces moyens de transmission par voie optique dans l'air présentent un certain nombre d'inconvénients. Sur les Fig.2 et 3, on a représenté un autre mode de réalisation de moyens de transmission d'informa- tions par voie optique, de l'état de la technique. Sur cette figure, on reconnaît un dispositif de transmission d'informations utilisant des fibres optiques, par exemple 6, permettant de raccorder des cartes filles 7 entre elles grâce à un coupleur optique 8 par exemple en étoile. Chaque moyen d'émission ou de réception d'informations de chaque carte fille, est relié à une fibre optique et toutes les fibres optiques sont raccordées au niveau du coupleur optique pour assurer la transmission des informations entre les différentes cartes. Ces différents éléments sont fixés sur une carte mère 9. Les différents inconvénients de ce type de dispositifs ont également été décrits précédemment. Comme on peut le voir sur les figures 4,5 et 6, le dispositif de transmission d'informations selon l'invention comporte des moyens de transmission de faisceaux optiques entre cartes, qui se présentent sous la forme d'un guide optique plan, désigné par la référence générale 10, s'étendant à peu près parallèlement à la carte principale en regard de moyens d'émission et de réception de moyens de connexion de chaque carte auxiliaire par exemple 11, pour raccorder celles-ci entre elles et permettre la transmission des faisceaux optiques entre ces différentes cartes. Plus particulièrement, le guide optique plan est formé de matériau diélectrique conducteur de la lumière, comme par exemple en polymère. Ce guide optique comporte en regard des moyens d'émission et de réception de faisceaux de chaque carte, des moyens de connexion comprenant une portion de surface d'entrée et de sortie des faisceaux optiques et une portion de déviation de ces faisceaux pour dévier les faisceaux émanant des moyens d'émission de chaque carte dans la direction générale du guide et les faisceaux se propageant dans le guide, en direction des moyens de réception de chaque carte. Ainsi, les faisceaux transitant dans le guide se propagent suivant une direction parallèle à l'axe de celui-ci entre les différentes cartes et au niveau de chaque carte et plus particulièrement des moyens de connexion de chacune de celles-ci, ces faisceaux sont déviés à 90" dans l'exemple illustré, pour être dirigés vers des moyens de réception de ces cartes. Les faisceaux émis par les moyens d'émission de chaque carte sont également déviés à 90" pour se propager dans une direction à peu près parallèle à l'axe du guide en direction des autres cartes. Dans les différents modes de réalisation représentés sur ces figures, les moyens de déviation sont constitués par des plans inclinés par exemple 10a et 10b, à 45 , ménagés en regard des moyens d'émission et de réception de chaque carte comme on peut le voir sur la Fig.4 Ceci permet aux moyens d'émission et de réception de chaque carte, d'émettre et de recevoir des faisceaux optiques dans et depuis le guide afin d'assurer un échange d'informations entre les différentes cartes. Ces plans inclinés peuvent être formés par les rebords d'encoches ou de rainures en V, ou encore d'évidements coniques à base circulaire ou autre ou pyramidaux à base polygonale quelconque. Sur les Fig.5,6 et 7, on a illustré différentes positions du guide 10 par rapport à une carte mère 12. Sur la Fig.5, le guide 10 est disposé sous la carte mère 12 et ce guide comporte des portions 10c traversant cette carte mère 12, une partie de ce guide faisant saillie au-delà de cette carte pour permettre le raccordement optique du guide et des moyens d'émission et de réception de faisceaux des cartes. On constate également sur cette figure que le guide comporte en regard de la carte, un plan incliné 10d permettant de dévier les faisceaux optiques émis et reçus par cette carte, afin de la raccorder aux autres cartes. Sur les Fig.6 et 7, le guide optique 10 est disposé au-dessus de la carte mère 12 et comporte des moyens de raccordement en regard de chaque carte. Ces moyens de raccordement peuvent être constitués par des plans inclinés par exemple à 45C constitués par les pans latéraux de rainures en V dont la pointe est dirigée vers les cartes, pour raccorder ces cartes les unes aux autres. Selon un mode de réalisation particulier, la portion de surface du guide en regard des moyens d'émission et de réception de chaque carte, peut être bombée pour améliorer la transmission des faisceaux. Sur les Fig.8, 9 et 10, on a représenté différentes formes de guide et on peut constater que celui-ci peut présenter une forme en étoile comme représenté sur la Fig.8, c'est à dire que ce guide comporte différentes branches permettant de raccorder les différentes cartes entre elles, une forme en boucle comme représentée sur la Fig.9 ou encore une forme rectiligne comme représentée sur la Fig.10. Ce guide peut par exemple être réalisé par moulage et peut être fixé sur la carte mère, par exemple par collage ou intégré dans celle-ci au cours de sa fabrication. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission d'informations par voie optique entre différents circuits électroniques disposés sur des cartes auxiliaires (11) s'étendant à partir d'une carte principale (12) d'un boîtier de circuit électronique, dans lequel au moins chaque carte auxiliaire (11) comporte des moyens de connexion optique munis de moyens d'émission et de réception de faisceaux d'informations, et comportant des moyens de transmission des faisceaux d'informations par voie optique entre les cartes, munis de moyens de connexion complémentaires en regard des moyens de connexion des cartes, caractérisé en ce que les moyens de transmission des faisceaux comprennent un guide optique plan (10) en matériau diélectrique conducteur de la lumière, s'étendant à peu près parallélement à la carte principale (12), en regard des moyens d'émission et de réception de chaque carte pour raccorder celles-ci entre elles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide est réalisé en polymère. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'émission et de réception des faisceaux optiques des cartes auxiliaires s'étendent dans un plan à peu près perpendiculaire au plan du guide (10) et en ce que les moyens de connexion complémentaires du guide comportent en regard de ces moyens de connexion de chaque carte, une portion de surface d'entrée et de sortie de faisceaux et une portion (10a, 10b, 10d) de déviation de faisceaux pour dévier les faisceaux émanant des moyens d'émission de faisceaux de chaque carte dans la direction générale du guide et les faisceaux se propageant dans le guide, en direction des moyens de réception de chaque carte. tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide présente une forme en étoile. 5 Dispositif selon les revendications I à 3, caractérisé en ce que le guide présente une forme en boucle. 7. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le guide est rectiligne. 7. Dispositif selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide (10) est disposé sous la carte principale (12). 8. Dispositif selon la revendication 1 à 7, caractérisé en ce que le guide (10) est disposé sur la carte principale (12).