Brevet FR2792732A1 — publié le 20001027

La présente invention concerne une cellule optique bichromatique apte à détecter un objet soit par interruption d'une réflexion causée par un réflecteur, sans exploita- tion de l'incidence du faisceau reçu, dans un mode dit reflex, soit par réflexion sur l'objet avec exploitation d'une variation d'incidence du faisceau reçu, - par effet de triangulation -, dans un mode dit de proximité. En fonction de la distance de l'objet à détecter, de sa brillance ou de sa couleur, voire des conditions locales de détection, il est souhaitable d'employer dans cer- tains cas une cellule reflex et dans d'autres cas une cellule de proximité. Les cellu- les usuelles conçues pour fonctionner en mode reflex ne peuvent pas fonctionner en mode proximité et vice-versa. Il a cependant été proposé, par le document EP- 329 083, une cellule bichromati- que à large capacité de détection. Cette cellule, en l'occurrence à émissions rouge et infrarouge, est combinée à un réflecteur spécial absorbant l'infrarouge, et com- prend un composant récepteur spécial à deux photodiodes dédiées l'une à la lu- mière rouge et l'autre à la lumière infrarouge. Il a aussi été imaginé une cellule bi- chromatique permettant de détecter des objets brillants dans le seul mode reflex (document FR-2 442 457). Outre cet inconvénient de ne pas pouvoir fonctionner en mode proximité, une telle cellule requiert un réflecteur spécifique pour éliminer l'une des longueurs d'onde. Or de tels réflecteurs spéciaux sont coûteux. L'invention a pour but de rendre une cellule photoélectrique apte à fonctionner en mode reflex ou en mode proximité, par des moyens peu coûteux et efficaces, ex- cluant notamment le besoin d'un réflecteur spécifique. L'invention concerne une cellule photoélectrique comprenant deux émetteurs aptes à engendrer respectivement un premier faisceau et un deuxième faisceau de lon- gueurs d'onde différentes, ainsi qu'un récepteur disposé de manière à recevoir sous une incidence fixe ou variable un faisceau, influençable par un objet, de l'un ou l'autre émetteur. Selon l'invention, la cellule photoélectrique comprend des moyens de polarisation du premier faisceau, le récepteur et la cellule étant dotés de moyens de sélection d'un premier mode de fonctionnement, notamment de type reflex polarisé, ou d'un deuxième mode de fonctionnement, notamment de type proximité, qui active l'un ou l'autre des émetteurs selon le mode choisi. De préférence, le récepteur présente au moins deux voies de sortie reliées à un circuit de traitement et aptes à délivrer des signaux respectifs dont le rapport varie selon une fonction monotone de la distance de l'objet, tandis que les moyens de sélection de fonctionnement sont aptes à bloquer l'une ou l'autre des voies de sortie du récepteur et/ou à configurer une aire optoréceptrice active du récepteur. La sé- lection du mode de fonctionnement de la cellule peut s'effectuer automatiquement ou de manière volontaire. La description va être faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'inven- tion, en regard du dessin annexé. La figure 1 représente schématiquement une cellule bichromatique conforme à l'in- vention. La cellule optique 10 est capable de fonctionner en mode reflex M1, ou en mode de proximité M2. Le mode de fonctionnement M1,M2 de la cellule est choisi à l'aide de moyens de sélection S. La cellule 10 comprend deux éléments optiques émetteurs 11,12 capables d'émet- tre respectivement un faisceau E1 de longueur d'onde.1 et un faisceau E2 de lon- gueur d'onde;2 différente de;1. Il peut s'agir pour E1 de lumière rouge et pour E2 de lumière infrarouge. Les émetteurs 11,12 peuvent être réalisés soit à l'aide de deux composants distincts, soit à l'aide de deux sources lumineuses rassemblées dans un même composant. Lorsqu'il s'agit de composants distincts, ils peuvent être associés à un même axe d'émission XE au moyen d'une lame semi-transparente ou autre système optique approprié à l'élaboration d'une image de source unique à partie de sources distinctes. Le faisceau E1 est réfléchi en mode reflex par un réflecteur ordinaire 13, en étant interrompu lorsque se présente un objet A, et le faisceau E2 est réfléchi en mode proximité lorsque se présente l'objet A. Un élément récepteur 14 est sensible au faisceau résultant R1,R2. Le faisceau émis El,E2 traverse un filtre 15 polarisant la seule lumière de longueur d'onde 1Xl, mais pas celle de longueur d'onde X2, et le faisceau réfléchi R1,R2 traverse un filtre 16 polarisant sous 1Xl, mais pas sous %2. Il convient d'observer que la cellule décrite n'utilise pas de réflecteur spécial. L'élément récepteur 14 est agencé de manière à pouvoir délivrer un signal de pré- sence du réflecteur 13 ou de distance de l'objet A aussi bien en mode reflex polari- sé M1, le faisceau réfléchi étant dans l'axe XR1, qu'en mode de proximité (triangu- lation) M2, o le faisceau réfléchi a un axe incliné variable XR2. L'élément récepteur 14 comprend une surface optosensible dont l'aire active est configurable de ma- nière à accepter le faisceau R1 (X1) aussi bien que le faisceau R2 (X2), dont l'angle d'incidence, et donc la position sur la surface, varie avec la distance de l'objet A. Dans le présent exemple, I'élément récepteur 14 est un composant à deux sorties 14a,14b, par exemple du genre PSD, délivrant deux signaux électriques sa,sb dont la variation relative est analogique de la distance de l'objet, ou un autre composant - ou groupe de composants - dont l'aire optosensible active est configurable en fonction du mode sélectionné et/ou dont une sortie est blocable en fonction du mode sélectionné (par exemple le mode reflex). Un circuit de traitement 17 est prévu pour alimenter les émetteurs 11,12, engendrer les signaux électriques d'émission, analyser les signaux électriques de réception sa,sb délivrés sur les deux sorties 14a,14b du récepteur 14 et, en conséquence, activer l'un ou l'autre émetteur 11,12 et configurer le récepteur 14. L'analyse en question peut notamment s'effectuer par comparaison avec un seuil du rapport des signaux des voies 14a,14b, rapport qui varie en mode proximité de façon monotone avec la distance de l'objet. Les moyens de sélection S comportent un organe de sélection 18 qui agit sur les émetteurs et le récepteur pour adapter la cellule à un fonctionnement en mode re- flex ou en mode proximité. Ainsi, l'organe de sélection 18 va inhiber l'émetteur non utile dans le mode sélectionné, en activant l'émetteur 11 et désactivant l'émetteur 12 en mode reflex, et inversement en mode proximité. Il agit aussi sur le récepteur 14 pour l'adapter au mode sélectionné, par exemple en bloquant l'une de ses voies de sortie 14a, 14b, ou en configurant son aire optoréceptrice 14c de manière à la rendre totalement ou partiellement active. Les moyens S de sélection de fonctionnement peuvent aussi comporter un sélec- teur volontaire 19, à commande manuelle ou à distance. Ce sélecteur peut être mécanique ou électrique. Revendications 1. Cellule optique bichromatique, comprenant deux émetteurs (11,12) aptes à en- gendrer respectivement un premier faisceau (El) et un deuxième faisceau (E2) de longueurs d'onde différentes (X1,X2), ainsi qu'un récepteur (14) disposé de manière à recevoir sous une incidence fixe ou variable un faisceau, réfléchi ou influençable par un objet, provenant de l'un ou l'autre émetteur, caractérisée parle fait qu'elle comprend des moyens (15,16) de polarisation du premier faisceau (El), la cellule étant dotée de moyens (S) de sélection d'un pre- mier mode (M1) de fonctionnement, notamment de type reflex polarisé, ou d'un deuxième mode (M2) de fonctionnement, notamment de type proximité, qui active l'un ou l'autre des émetteurs (11,12) selon le mode choisi. 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux émetteurs (11,12) sont rassemblés dans un même composant. 3. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux émetteurs (11,12) sont des composants distincts. 4. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un cir- cuit de traitement (17) et que le récepteur (14) présente au moins deux voies de sortie (14a,14b) reliées au circuit de traitement (17) et aptes à délivrer des signaux respectifs (sa,sb) dont le rapport varie selon une fonction monotone de la distance de l'objet, les moyens (S) de sélection de fonctionnement étant aptes à bloquer I'une ou l'autre des voies de sortie (14a,14b) du récepteur (14) et/ou à configurer une aire optoréceptrice active (14c) du récepteur (14). 5. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un cir- cuit de traitement (17) et que les moyens (S) de sélection de fonctionnement com- portent un circuit de sélection (18), et que le circuit de traitement (17) est relié à au moins deux sorties (14a,14b) du récepteur (14), analyse la valeur des signaux (sa,sb) engendrés sur ces sorties et agit sur le circuit de sélection (18), lequel orga- nise le fonctionnement des émetteurs (11,12) et le cas échéant du récepteur (14). 6. Cellule selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens (S) de sélection de fonctionnement comportent un sélecteur volontaire (19).