FR2521751A1 - Dispositif pour la transmission de signaux entre parties pouvant tourner l'une par rapport a l'autre - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF CONFORME A L'INVENTION COMPORTE UN CYLINDRE CREUX A FACE INTERNE REFLECHISSANTE SUR LAQUELLE LA LUMIERE PARVIENT AUTANT QUE POSSIBLE A RAS ET SUBIT DE NOMBREUSES REFLEXIONS. LE COUPLAGE ET LE DECOUPLAGE DE LUMIERE ONT LIEU A L'AIDE D'UNE ECHANCRURE DANS LE CYLINDRE CREUX, LA DIMENSION DE CELLE-CI POUVANT ETRE PLUS PETITE A MESURE QUE L'ANGLE SOUS LEQUEL LA LUMIERE FRAPPE LA FACE INTERNE EST PLUS PETIT. DANS CE CAS, D'UNE PART L'ELARGISSEMENT DES IMPULSIONS DE LUMIERE EST TRES PETIT ET D'AUTRE PART L'ATTENUATION DE L'INTENSITE DE RAYONNEMENT EST RELATIVEMENT FAIBLE ETANT DONNE QU'EN CAS DE PETITS ANGLES D'INCIDENCE, LE POUVOIR DE REFLEXION EST TOUJOURS RELATIVEMENT GRAND. APPLICATION: TOMOGRAPHES OPERANT EN COMBINAISON AVEC UN ORDINATEUR.

Description

"Dispositif pour la transmission de signaux entre deux parties pouvant

tourner l'une par rapport à l'autre " L'invention concerne un dispositif pour la transmission de signaux entre deux parties pouvant tourner *

l'une par rapport à l'autre, muni d'un dispositif d'émis-

sion de lumière et d'un dispositif de réception de lumière, chacun de ces dispositifs d'émission et de réception occupant une position fixe par rapport à une desdites parties, ainsi que d'un miroir placé concentriquement à l'axe de rotation et destiné à la réflexion d'au moins

un faisceau de rayonnement autour de l'axe de rotation.

Un tel dispositif est conny principalement du brevet allemand no 21 13 690 Dans ce dispositif, le miroir est en forme de tore et est divisé en deux moitiés, la première étant liée au rotor et la deuxième étant liée au stator Le dispositif de réception (captation)

de lumière est placé sur le stator et reçoit deux fais-

ceaux de rayonnement qui sont émis par deux diodes lumi-

neuses et qui, dans des sens opposés, passent autour de l'axe de rotation, alors qu'entre la partie immobile et la partie rotative du miroir, ces faisceaux sont réfléchis

en permanence dans les deux sens.

La réflexion des faisceaux de rayonnement a lieu sous des angles de brillance relativement grands Par l'expression "angle de brillance" on entend l'angle formé entre un rayon de lumière et la tangente à la surface réfléchissante Comme dans le cas d'un miroir ordinaire la puissance de réflexion diminue avec l'accroissement de

l'angle de brillance, l'intensité des faisceaux de rayonne-

ment est attenuée dans une mesure relativement grande.

Dans le dispositif connu, l'angle d'ouverture des faisceaux de rayonnement est relativement grand Le chemin qui est parcouru par un des deux rayons extérieurs limnitanit un faisceau de rayonnement depuis le dispositif ï'érni:sion de lumière jusqu'au dispositif de réception de lumière

2521751.

diffère dans ce cas fortement du chemin parcouru par le rayon central du faisceau, de sorte qu'uwe impulsion de lumière émise par le dispositif ad hoc apparaît bien plus largement sur la sortie du dispositif de réception de à lumière Enfin, un autre désavantage du dispositif connu

consiste en ce que dans ce cas, lorsque le dispositif_; f-

d'Iémiesion se trouve immédiatement devant le dispositif de réception, la lunière n'atteint pas directement ce dispositif de réception, mais seulement après un tour presque complet Toutefois, lorsque le rotor est tourné plus loin sur un angle déterminé, le rayonnement d'une

des diodes lumineuses peut atteindre directement le dis-

positif de réception de lumière On est alors confronté avec des sauts de retard qui entravent considérablement 1 S la transmission continue de signaux à grande vitesse

de transmission.

L'invention a pour but de procurer un dispositif qui appartient au genre précisé dans le préambule et dans lequel l'atténuation de l'intensité des faisceaux de rayonnement n'est que relativement peu importante alors

que l'accroissement de largeur d'impulsion est limité.

A cet effet, le dispositif conforme à l'invention est remarquable en ce que le miroir affecte la forme d'un cylindre creux qui à l'intérieur,est muni de surfaces réfléchissantes et qui entoure une partie pouvant tourner par-rapport au miroir et portant le dispositif d'émission de lumière ou le dispositif de réception de lumière, que dans la mesure du possible le faisceau de rayonnement est orienté à ras sur la face interne du cylindre creux, et que ce cylindre comporte une échancrure A travers laquelle le dispositif de réception de lumière ou le dispositif d'émission de lumière, immobile par rapport au cylindre

creux, est en couplage optique avec le dispositif d'émis-

sion de lumière ou le dispositif de réception de lnumière 3 que-porte la partie rotative, la longueur d'arc de ladite échancrure étant telle que dans n'importe quelle position de la partie rotative par rapport au cylindre creux, au

moins une partie du faisceau de rayonnement atteint l'échan-

crure dite de couplage optique.

Par l'expression "cylindre creux" on entend ici

et plusloin dans la description, un corps creux dont la

face interne est faconnée de sorte que les figures de coupe que forme cette face infterne avec les plans qui

sont perpendiculaires à l'axe de rotation sont exclusive-

ment des cercles Contrairement à ce qui est le cas dans

le dispositif connu, la réflexion des faisceaux de rayonne-

ment a toujours lieu uniquement sur une face, à savoir la

face interne du cylindre creux L'atténuation de l'inten-

sité de rayonnement est relativement petite, en raison de ce que les rayons distincts du (des) faisceau(x) de rayonnement arrivent à ras, c'est-à-dire sous un faible angle de brillance (dana un plan perpendiculaire à l'axe de rotation), et que le pouvoir de réflexion augmente à mesure que diminue l'angle de brillance Le retard des arrivées des rayons extérieurs limitant un faisceau de rayonmenent est en outre très petit, de sorte que la largeur des impulsions électriques déduites des impulsions de lumière émises dans le dispositif de réception de lumière a à peine augmenté La capacité de transmission peut alors éventuellement être augmentée davantage du fait que sur plusieurs caneux d'information, on pratique une émission de lumière colorée différement Lorsqu 'en relation avec l'invention il est question de lumière, on

vise ici et plus loin dans le description non seulement

une lumière visible, mais spécialement aussi la lumière

infrarouge ou la lumière ultraviolette.

Lorsque,pour la transmission d'information depuis le dispositif d'émission de lumière vers le dispositif de réception de lumière, il n'est utilisé qu'unl seul faisceau de rayonnement, des sauts de retard sont possibles comme c'est le cas dans las dispositifs comlus, ces sauts de retard correspondant au retardement du faisceau de rayonnement

sur la circonférence quasi complète du cylindre creux.

Suivant un mode de réalisation préférentiel du dispositif conforme à l'invention, ces sauts de retard sont évitables du fait que deux faisceaux de rayonnement passant dans des sens opposés autour de l'axe de rotation, sont réfléchis et quten Permanence au moins un faisceau de rayonnement on une partie de celui-ci atteint l'échancrure de couplage optique Lorsque le dispositif d'émission de lumière ou le dispositif de réception de lumière sur la Partie rota- tive se déplace vers l'échancrure, le retard dont est affectée la lumière jusqu'au dispositif de réception diminue continuellement jusqu'à l'instant o le dispositif d'émission de lumière ou le dispositif de réception de lumière se trouve directement devant l'échancrure, ledit retard augmentant à nouveau par la suite Le retard varie donc de façon continue, et des sauts de retard ne se

produisent pas.

En principe, il est possible d'élaborer dans la zone de l'échancrure de couplage optique deux éléments d'émission ou deux élément de réception de lumière Les deux éléments utilisés peuvent former une combinaison

Parallèle; il est toutefois possible aussi que soit en-

clenché toujours l'élément qui appartient au faisceau de rayonnement ayant le moins grand retard Toutefois, suivant un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention, il suffit d'utiliser un seul tel élément dans la zone de l'échancrure du fait que dans cette zone sont élaborés deux systèmes de déviation de rayonnement sous l'action desquels les deux faisceaux de rayonnement passant dans des sens opposés sont introduits dans le cylindre creux depuis un seul élément d'émission ou de réception de lumière situé à l'extérieur du cylindre creux, ou sont sortis de celui-ci vers un tel élément situé à l'extérieur

du cylindre.

Lorsque l'unité (dispositif d'émission ou dis-

positif de réception de lumière), située sur la partie pouvant tourner par rapport au cylindre creux se trouve exactement devant l'échancrure de couplage optique ou dans

la position éloignée exactement de 1800 de cette échan-

crure, les deux faisceaux de rayonnement ont le meme retard.

Par contre, dans n'importe quelle' autre position, les-

retards sont différents, de sorte que lors d'une impulsion

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de lumière émise dans le dispositif de réception de lumière, il est engendré deux signaux électriques décalés dans le temps, l'amplitude du signal arrivant en dernier lieu étant généralement plus petite du fait que ce signal est r 4 fléchi plus souvent Suivant encore un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'inventions il est possible de diminuer davantage l'amplitude dudit signal

si dans le cylindre creux est élaborée, en face de l'échan-

crure de couplage optique, une échancrure non réfléchissante

qui est plus petite que l'échancrure de couplage optique.

Lorsque la dimension de l'échancrure (secteur) non ré-

fléchissante est exactement telle que de chaque faisceau de rayonnement, la moitié de ce faisceau parvient sur ladite échancrure (secteur) lorsque les deux faisceaux ont une orientation symétrique par rapport à celle-ci, ledeuxième signal subit une atténuation supplémentaire au moins égale à 3 d B. Un -mode de réalisation suivant du dispositif conforme à l'invention a la particularité que les deux faisceaux de rayonnement sont déplacés l'un par rapport

à l'autre dans la direction parallèle à l'axe de rotation.

Suivant ce mode de réalisation, il est possible de traiter

séparément chaque faisceau.

Suivant une extension de ce mode de réalisation,

on a élaboré dans la voie de rayonnement et devant le dis-

positif de réception de lumière deux miroirs ou prismes qui se croisent et qui sont déplacés l'mu par rapport à l'autre dans une direction parallèle à l'axe de rotation, miroirs ou prismes qui réunissent le rayonnement arrivant de deux côtés et qui fournissent le rayonnement ainsi formé au dispositif de réception de lumière, éventuellement

par l'intermédiaire d'un dispositif de guidage de lumière.

Spécialement lorsque le dispositif d'émission de lumière est placé sur la partie pouvant tourner par rapport au cylindre creux, il est possible de continuer dans la zone de l'extrémité ouverte de ces deux miroirs incurvés le

traitement des faisceaux de rayonnement à l'aide d'élé-

mente optiques réalisés de façon assez simple.

La description suivante, en regard des dessins

annexé,, le tout donné à titre d'exemple, fera bien com-

prendre comment l'invention peut être réalisée.

La figure 1 illustre un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective des miroirs incurvés. La figure 3 est vue de profil (depuis l'axe de

rotation) d'une partie du cylindre creux.

La figure 4 est une vue en plan illustrant un mode de réalisation préférentiel de l'unité placée derrière

l'échancrure de couplage Optique.

Les figures 5 a, 5 b et 5 c montrent en vue de profil un élément pour atténuer l'intensité de rayonnement

primaire dans la zone te l'échancrure de couplage optique.

La figure 1 montre la section transversale cir-

culaire d'un cylindre creux dont l'axe est perpendiculaire au plan du dessin Ce cylindre est par exemple en verre, et à l'intérieur, il est muni, pratiquement sur toute sa circonférence, d'une couche réfléchissante 2 Le cylindre

creux n'est pas rotatif.

Ledit cylindre entoure une partie 3, par exemple en forme de disque, qui est parallèle au plan du dessin et dont l'axe de rotation 4 coïncide avec l'axe du cylindre 1 Le disque 3 porte un dispositif d'émission de lumière qui emporte un élément d'émission de lumière, par exemple un laser ou une diode lumineuse, de même qu'un ensemble optique adéquat 7 quihors de la lumière émise, engendre un faisceau 8 dont les rayons sont parallèles au plan du dessin et dont la section a une dimension finie (par exemple égale-à 5 mm Parallèlement à ce plan) Le faisceau de rayonnement 8 atteint deux miroirs plans 9 a et 9 b qui se croisent et qui sont perpendiculaires au plan du dessin, ces miroirs également étant liés au disque 3 mais toutefois décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de l'axe 4, de sorte que le faisceau 8 est scindé en deux faisceaux de rayonnement 1 Qa et 10 b qui suivent des sens opposés et qui sont Parallèles au plan du dessin Au lieu

de miroirs, il est possible aussi d'utiliser des prismes.

Les deux faisceaux de rayonnement 10 a et lob

sont réfléchis plusieurs fois par la face interne réflec-

trice 2 du cylindre creux 1, de sorte qu'en direction radiale ils subissent une divergence qui transforme ces faisceaux en u -ruban ou canal lumineux L'ampleur de l'angle de brillance maximal P des faisceaux réfléchis et la valeur du rayon r du cylindre creux, définissent la largeur D (dimension en direction radiale) du ruban ou canal On utilise la formule fa=V 2 D/r ( Les miroirs 9 a et 9 b doivent être orientés et montés près de la couche réflectrice 2 de façon

telle que les faisceaux de rayonnement 10 a et lob atteig-

nent le plus possible à ras la face interne réflectrice du cylindre creux Alors, l'angle de brillance A est aussi petit que possible ce qui est donc le cas aussi de la largeur rad Sale du canal lumineux Le pouvoir de réflexion est indépendant du rayon du cylindre creux si la condition

sin =/ est respectée au moins approximativement Lors-

que l'angle f est beaucoup plus grand, les pertes par réflexion augmentent considérablement avec le rayon r du cylindre creux C'est pourquoi l'angle de brillance maximal ne doit pas dépasser 12 La largeur D du canal

lumineux est de l'ordre de 1 mm.

Après avoir été réfléchi plusieurs fois, le faisceau de rayonnement 10 a atteint un arc 11, appelé par la suite "échancrure de couplage optique", dans laquelle la couche réflextrice 2 est interrompue La longueur g de cette échancrure respecte la formule g = 2 2 Dr ( 2) Dans cette formule ( 2), le fait d'utiliser la formule ( 1) permettant de trouver permet d'éliminer la largeur de canal D, et on trouve ainsi la formule suivante g = 2 r A ( 3) En d'autres termes: l'angle au centre de l'échancrure de couplage optique est égal au double de l'angle de brillance laxi:nal Lorsque la longueur g de l'échancrure est choisie plus petite, une partie de la lumnière des faisceaux de rayonnement 1 Ca et lo O b est réfléchie à travers l'échancrure vers la face réflectrice 2, cette partie de faisceau ne pouvant donc pas être évaluée Lorsqu'on choisit une longueur g beaucoup plus grande, la définition des rayons

lumineux diaphragmés devient beaucoup plus difficile.

Le faisceau de lumière arrivant sur l'échancrure de couplage optique est diffracté sur la face interne en verre et sort, étant déplacé environ parallèlement, du côté extérieur du cylindre creux 1 Ce faisant, le faisceau atteint un miroir de découpage 12 que montre plus en détail la figure 2 Ce miroir 12 est çuni d'une face incurvée réfléclhissante 12 a qui se trouve devant une face incurvée

réfléchissante 12 b (et qui donc sur la figure 1 est dessi-

née en vue en élévation devant la face 12 b représentée partiellement en pointillé) et qui coupe la face 12 b environ au centre Le rayon de courbure des deux faces À 12 a et 12 b est égal à environ r, la référence r indiquant le rayon du cylindre creux L'alignement du miroir de découplage 12 par rapport à la couche réflextrice 2 est tel que la tangente à l'extrémité gauche de la face 12 a coïncide avec la tangente à la couche 2 La même chose est valable pour l'extrémité droite de la face réflectrice 12 b Pour la clarté du dessin, celui-ci n'est pas dressé à l'échelle alors que les faces 12 a et 12 b ne sont pas

dessinées dans le prolongement de la couche réflectrice 2.

Dans ce dispositif, le faisceau de rayonnement traversant le verre dans l'échancrure de couplage optique 11 peut être sorti complètement et jusqu'à l'ouverture de sortie 22 a, 22 b sans augmentation supplémentaire de la

largeur de canal lumineux D et de la divergence de rayonne-

ment, ce qui veut dire que le faisceau de rayonnement 10 a est guidé vers l'extérieur par l'intermédiaire de la face réflectrice 12 a et que le faisceau de rayonnement 10 b est guidé vers l'extérieur par l'intermédiaire de la face réflectrice 12 b Celaveutdire que le miroir 9 a et la face réflectrice 12 a sont séparés du miroir 9 b et de la face réflectrice 12 b par le même plan, parallèle au plan du

dessin'sur la figure 1 Ce plan sépare également les fais-

ceaux de rayonnement 10 a et lob.

Lorsque le rayon de courbure est choisi égal à r, la largeur des ouvertures 'de sortie 22 a et 22 b par lesquelles les rayons dans le cylindre creux passent à l'extérieur, est égale exactement à la largeur D du canal lumineux Ainsi, les faisceaux sont à mêrme de quitter sans entrave lesdites ouvertures Lorsque le rayon de courbure des faces 12 a et 12 b est inférieur à i r, une partie de la lumière arrivant dans l'échancrure de couplage optique retourne par réflexion dans le cylindre Lorsque le rayon de courbure des faces 12 a et 12 b est rendu plus grand que

r, la largeur des faisceaux sortants augmente proportio-

nellement au rayon de courbure pratiqué, ce qui entrave

la collimation subséquente des faisceaux de rayonnement.

Un avantage du mode de réalisation en question est que des impuretés ne sont pas à même d'atteindre le

cylindre creux à travers l'échancrure de couplage optique.

Un autre avantage est que le réglage de la position du miroir de découplage dans le sens radial est très simple, car il suffit d'appliquer ce miroir 12 contre la paroi extérieure du cylindre creux Comme inconvénient toutefois il y a lieu de citer les réflexions simples et multiples qui se produisent dans le verre de l'échancrure et qui conduisent à une certaine atténuation de l'intensité

lumineuse ainsi qu'à un certain élargissement des impul-

sions lumineuses.

Il est possible d'éviter cet inconvénient par l'omission de la partie de paroi du cylindre creux dans la zone de l'échancrure de couplage optique et par le déplacement dans le Sens Eradialdu miroir de découplage vers l'intérieur de façon que sur l'extrémité gauche de la face réflectrice 12 a et sur l'extrémité droite de la face 12 b les tangentes aux faces réflectrices coincident avec

les tangentes à la face interne du cylindre creux.

Chaque rayonaement découplé à l'aide des faces réflectrices 12 a et 12 b est guidé à travers une lentille cylindrique 13 a, 13 b à faible distance focale par laquelle la lumière divergeant dans le plan du dessin est collimée sur un prisme 14 a, 14 b Chacun à-l'aide d'une lentille de collection 15 a, 15 b et à travers un miroir ou prisme 16 a, 16 b, il y a formation d'image sur la face d'entrée d'un dispositif de réception de lumière 17 qui est commun aux deux voies de rayonnement et qui comporte un ensemble optique non représenté similaire à oelui du dispositif d'émission de lumière, ledit ensemble optique focalisant les impulsions de lumière soit sur un convertisseur adéquat convertissant la lumière en signal électrique, soit sur une fibre ou im faisceau de fibres, couple à

un convertisseur.

Chacun des prismes 14 a et 14 b peut être remplacé par deux miroirs plans Avantageusement, la lumière de la face de base des prismes 14 a, 14 b peut être guidée vers l'entrée du dispositif de réception de lumière également à travers deux barreaux prismatiques 18 a, 18 b, comme cela est représenté sur la figure 4, les barreaux étant chanfreinés dans la zone de l'entrée du dispositif de réception de lumière, et étant places en angle obtu sur la face de base des prismes 14 a, 14 b Dans ce cas, on peut omettre l'emploi non seulement des lentilles a et 15 b et des miroirs 16 a et 16 b, mais également celui

des lentilles cylindriques 13 a et 13 b.

Au cours d'un demi-tour sur la surface réfléchis-

sante du cylindre creux, les rayons lumineux distincts d'un faisceau de rayonnement 10 a, 10 b parcourent des chemins différents, les différences étant toutefois très petites; au maximum, la différence peut être égale à la largeur D d'un canal lumineux ou d'un faisceau de rayonnement C'est

pourquoi les écarts de retard sont généralement négligea-

bleu (et en outre indeépendants du rayon) Toutefois, selon la position du dispositif d'émission de lumière par rapport au cylindre creux, les faisceaux 1 Oa et lob couvrent des distances différentes dans le cas extrème, cette diffeérence correspond à la circonférence intérieure du cylindre creux 1, ce dont il résulte des diffeérences 1 1 importantes dans le retard A des fréquences d'impulsion élevées (supérieures à 100 M Hz et pour r = 0,5 m) il peut alors arriver que sur le trajet plus court une impulsion de lumière est déjà à l'échancrure de couplage optique avant que l'impulsion de lumière précédente y soit arrivée sur le trajet plus long Ceci pourrait entraver fortement l'évaluation.

Pour faciliter l'évaluation, un secteur (échan-

crure) non réflecteur 19 représenté en pointillé est

élaboré en face de l'échancrure de couplage optique 11.

Dans le faisceau de rayozuie-ilent, une partie de faisceau qui doit couvrir le trajet long lorsque la position du dispositif d'émission de lunière répond à la figure il s'agit du faisceau o 10 b n'est Pas absorbée par ledit secteur 19 Lorsque la longueur d'arc de ce secteur 19

est choisie de façon à correspondre à la longueur de dé-

couplage d'un canal lumineux delargeur D/2 (L = 2 V = g r 2), le faisceau de rayonnement qu 4 par ce secteur atteint l'échancrure de couplage optique,ll est atténué

d'au moins 3 d B La différence qui en résulte dans l'ampli-

tud B des impulsions de lumière arrivant suivant les deux tra Jets différents au dispositif de réception de lumière peut être mise à profit, à l'aide d'lun ensemble électronique d'évaluation adéquat, pour supprimer l'impulsion ayant

plus de retard.

Le faisceau de rayonnement plus retardé peut même être supprimé complètement lorsqu'on pratique la réalisation suivant la figure 3 qui montre la face interne 2 du cylindre creux 1, vu depuis l'axe 4 La ligne médiane 20 se trouve exactement en face du centre de l'échancrure de couplage optique La ligne 21 ou le plan comportant cette ligne divise le cylindre creux 1 en-deux moitiés; à la moitié supérieure appartiennent tous les éléments munis de l'indice a, et à l'autre moitié tous les éléments munis de l'indice b La ligne 21 sépare en outre deux morceaux chevauchants non réflecteurs 19 a et 19 b sur la face interne du cylindre creux (la zone ide clievaucilement

est indiquée par B et son centre coincide ave Q la ligne 20).

Lorsque la longueur do chacun de ces morceaux 19 a, 19 b, est au moins égale à la longueur de découplage g et lorsque la zone de chevauchement B correspond au moins approximativement à la valeur g/, il en résulte le fonctionneineit décrit ci-après;

Lorsque, cor Le le montre la figure 1, le disposi-

tif d'émission de lumière occupe une position telle que l'axe-central du faisceau de rayonnement 8 se situe à droite de la ligne 20, le faisceau de rayonnement 10 a

parvient à l'échancrure de couplage optique 11 exclusive-

ment par l'intermédiaire de faces réflectrices, tandis

que le faisceau de rayonnement lob est absorbé complète-

ment par le morceau non réflecteur 19 b Lorsque le di spo-

sitif d'émission de lumière occupe une position telle que l'axe central du faisceau de rayonnement 8 coupe

la ligne 20 les morceaux non réflecteurs 19 a et 19 b ab-

sorbent chacun la moitié des faisceaux de rayonnement 10 a et 10 b Les autres moitiés de faisceaux passent au-dessus à droite et au-dessus à gauche et atteignent l'échancrure

de couplage optique après avoir parcouru le même trajet.

Lorsque le dispositif d'émission de lumière est tourné davantage dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre (l'aoe central du faisceau passe par le cylindre creux plus loin à gauche de la ligne 20), c'est toujours une plus grande partie du faisceau 10 a qui est absorbée

par le morceau 19 a, 19 b, diminue davantage, jusqu'à l'ab-

sorption complète enfin du faisceau i O a alors que le faisceau 10 b n'est plus influencé par le morceau 10 b Le secteur 19 réalise donc un échange de piste, c'est-à-dire la transition de la transmission d'information du faisceau a vers le faisceau 10 b ou inversement; selon le sens de rotation. De cette façon, il est possible de simplifier

considérablement les circuits d'évaluation électroniques.

D'un autre côté, on doit disposer de plus de matériau pour le réglage du dispositif d'émission de lumière dans le but de faire passer le faisceau 10 a toujours au-dessus de la ligne 21 et le faisceau 10 b toujours audessous de

cette ligne.

L'int ensité l'umineuse atteignant l'échancrure de couplage optique et parvenant ainsi sur l'élément de réception de lumière 17, est, dans pratiquement toutes les positions du rotor, égale à la demi-intensité d'un seul faisceau 10 a, 10 b, si l'on fait abstraction des pertes par réflexion sur le cylindre (miroir) creux 1 Toutefois lorsque le rotor se trouve exactsment devant l'échancrure de couplage optique, les deux faisceaux de rayonnement atteignent l'élément de réception 17 par l'intermédiaire du miroir de découplage et de l'ensemble optique monté derrière ce miroir, et imposent audit élément une charge d'intensité double Ces sauts d'intensités peuvent, spécialement dans le cas de vitesse de doniées élevées, conduire à des difficultés dans les circuits électroniques d'évaluation, ces difficultés n'étant évitables qu'à l'aide de nombreux moyens électroniques Toutecs, ilest

possible d'éviter lesdites difficultés si devant l'échau-

crure de couplage optique est placé un élément 23 en liaison solide avec le cylindre creux, la section dudit élément étant un arc d'un anneau circulaire La distance radiale de cet élément Jusqu'à l'échancrure de couplage optique est telle qu'en cas de rotation du rotor, les miroirs croisés 9 a et 9 b sont amenés à passer entre l'échancrure et ledit élément 23, et que l'unité d'émission de 1-mière 5 dépasse la face de cet élément, située du c 8 té de l'axe de rotation 4 Donc, lors de la rotation du rotor, l'élément 23 atténue le faisceau de rayonnement lumineux principal $ et cela -n qloment dans la zone de

l'échancrure de couplage optique.

La figure ( 5 a) représente, vu depuis l'axe 4 unm premier élément permettant d'atténuer l'intensité primaire dans la zone de l'échancrure de couplage Aux extrémités gauche et droite, la transmission atteint 100 %, et cette transmission diminue linéairement Jusqu'à 50 % dans le centre De cette façon, les deux faisceaux 10 a et lob sont atténués simultanément dans la zone de

l'échancrure de couplage optique.

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La figure 5 b illustre une autre-réalisation.

Dans ce cast la section du 'aisceau de rayonnement pri-

maire 8 est ramenée à la moitié de la section originale à l'aide de diaphragmes coniques 23 a et 23 b Le diaphragme 23 a supérieur est placé de façon que sur le bord gauche de l'élément 23 et de l'échancrure decouplage optique le faisceau de lumière supérieur n'est pas absorb du tout

mais que sur le bord droit il est absorbé complètement.

De son c 8 té, le diaphragme 23 b est placé de façon que sur W le bord gauche le faisceau de lpmière l Ob est absorbé

complètement mais que sur le bord droit il n'est pas ab-

sorbé en rien La même chose est valable pour la réalisa-

tion illustrée sur la figure 5 c.

Sur la figure 5 b toutefois, les diaphragmes sont placés de façon à former une fente située en oblique par rapport au plan 21, la hauteur de la fente étant égale à la moitié du diamètre vertical du faisceau de rayonnement 8 Dans la zone de l'échancrure de couplage optique, il est forcé de ce fait un échange de piste continue par lequel la transmission d'information entre lmetteur de lumière et 1 e récepteur de lumière passe de façon continue du faisceau 10 a au faisceau lob ou inversement, selon le sens de rotation du rotor On a agi autrement sur la figure 5 c, car maintenant la face que

la diaphragme conique 23 a laisse libre au dessus du plan.

21 est symétrique par rapport au plan 21 en ce qui con-

cerne 19 diaphragme inférieur conique 23 b, tandis que le diaphragme supérieur 23 a en ce qui concerne la face laissée libre par le diaphragme 23 b, est en position symétrique Ce mode de réalisation tient compte de la

forme -articuliére de la section du faisceau de rayonne-

ment 9 et convient pour des sections de rayonnement ayant une -ymétrie foruae en iuage réfléchie par rapport au

plan 21, par exemple des sections circulaires et des sec-

tions elliptiques.

L'atténuation de l'intensité d'un faisceau de rayonnement est plus prononcée selon que celui-ci avant d'atteindre l'échancrure de couplage optique, est réfléchi plus souvent par la face réflectrice 2 C'est pourquoi, sur la sortie du dispositif de réception de lumière, il

se produit des fluctuations d'amplitude contenues périodi-

ques qui sont plus grandes à mesure que le pouvoir de réflexion de la face 2 est plus petit Simultan(_nen" avec

les sauts d'amplitude déjà cités, ces fluctuations d'ampli-

tude peuvent être supprimées par un élément atténuateur occupant '-ne position fixe par rapport au cylindre creux, élément qui est placé concentriquement 3 ur l'axe 4 et qui, entourant complètement cet axe 4, occupe une position et exerce sur la circonférence une atténuation telles que l'intensité du faisceau 8 est atténuée de fag-on à donner lieu sur l'entrée du dispositif de réception de lunière une intensité qui est indépendante de la position

que le rotor occupe par rapport au cylindre creux 1.

Dans ce qui précède, on a supposé que le cylindre

creux 1 est immobile et que le disque 3 portant le disposi-

tif d'émission de lumière 5 et les miroirs rotatifs est rotatif Toutefois, il se peut également que le disque 3 soit immobile et (qu'avec les éléments 12 a à 17) le cylindre creux tourne autour de l'axe 4 Le seul point important est que les deux parties, avec les composants

y liés, puissent tourner l'une par rapport à l'autre.

Il est possible aussi d'échanger les dispositifs d'émission et de réception de lnumière Dans ce cas, les

lentilles collectrices 13 a et 15 b et les lentilles cylin-

dres 13 a et 13 b peuvent être omises; au lieu de celles-ci, une lentille cylindrique à faible distance focale doit

être placée devant le dispositif de réception de lumière.

Lors de l'emploi de la réalisation suivant la figure 4, il est même possible de pratiquer ledit échange sans

autres mesuras.

L'invention peut être mise à profit spécialement

dans lestomographes utilisés en combinaison avec un ordi-

nateur pour la transmission de données depuis la partie rotative vers la partie immiobile, ce qui en soi est connu

du document allemand "Offenleguigsschrift" no 28 46 526.

A cette occasion, la zone de l'axe de rotation ne doit pas

252175 t.

contenir des constituants (on doit utiliser dans ce cas un support annulaire au lieu du disque 3), et le diamètre du cylindre creux peut être grand (lm) En pratiquement de la sorte, on peut assurer néanio -is la transmission C d'impulsions ayant une durée de quelques nanosecondes

en un ntervalle de temps de cet ordre de grandeur.

Claims (10)

REVEND IC Ag IONS:

1 Di;positif pour la transfamissiol de signaux entre deux parties pouvant tourner l'une par rapport à l'autre,

muni d'un dispositif d'émission de lumière et d'un dis-

positif de réception de lumière chacun de ces dispositifs d'émission et de réception ocqcupant une position fixe par rapport à une des deux parties, ainsi que d'un miroir placé concentriquement à l'axe de rotation et destiné à la réflexion d'au moins un faisceau de rayonnement autour de l'axe de rotation, caractérisé en ce que le miroir affecte la forme d'un cylindre creux ( 1) qui à l'intérieur est muni de surfaces réfléchissantes ( 2) et qui entoure une partie ( 3) pouvant tourner par rapport au miroir et portant le dispositif d'émission de lumière ( 5) ou le dispositif de réception de lumière ( 17), que dans la mesure du possible le faisceau de rayonnement ( 10 a, O lob) est orienté à ras sur la face interne du cylindre creux, et que ce cylindre comporte une échancrure ( 11) à travers laquelle l e dispositif de réception de lumière ( 17) ou le dispositif d'émission de lumière ( 5), immobile par rapport au cylindre creux, est en couplage optique avec le dispositif d'émission de lumière ( 5) ou le dispositif de réception de lmnièra ( 17) que porte la partie rotative ( 3), la longueur d'arc de ladite échancrure étant telle que dans n'importe quelle position de la partie rotative ( 3) par rapport au cylindre creux ( 1), -tu moins une partie du faisceau de rayonnement ( 10 ia, O lob) atteint

l'échancrure dite de couplage optique ( 1 i 1).

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux faisceaux de rayonnement ( 10 a, O lob) passant dans des sens opposés autour de l'axe de rotation ( 4), sont réfléchis et qu'en permanence au moins un faisceau de rayonnement ou une partie de celui-ci atteint

l'échancrure de couplage optique ( 11).

* À- 252175 t 3. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans la zone de l'échancrure de couplage optique

( 11) sont élaborés deux systèmes de déviation de rayonne-

ment ( 14 a, 14 b) sous l'action desquels les deux fais-

ceaux de rayonnement ( 10 a, 1 lb) passant dans des sens opposés sont introduite dans le cylindre creux depuis un seul élément d'émission de lumière ou de réception de lumière situé à l'oextérieur du cylindre creux ( 1), ou sont 3 ortis de celui-ci vers un tel seul élément à :% 1 l'extérieur du cylindre ( 1),

4 Dispositif selon les revendications 1 à 3,

- ucaractérisé en ce que la lumière passant par l'échan-

-rara de couplage optique ( 11) est guidée en partie ou complètement vers le dispositif de réception de lunière par l'internédiaire d'au moins une fibre do guidage de

lumière ou d'au moins un système de telles fibres.

: Disposit Lf selon l'une quaelconquo des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce que dans le cylindre creux ( 1) est élaborée, en face de l'échancrure de couplage optique ( 11), une échancrure non réfléchissante ( 19)_qui est plus petite que l'échancrure de couplage

optique (îî) -

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux faisceaux de rayon Alement (l Oa, lob) > 25 sont déplacés l'un par rappor à l'autre dans la direction

parallèle à l'axe de rotation (k).

7 Dispositif solon ta revendication 6, caractérisé en ce que dans la voie du rayonnement ( 8) du dispositif -d'émission de lumière ( 5) on a placé deux miroirs ou prismes ( 9 a, 9 b) qui se croisent et qui sont déplacés l'un par rapport à l'autre dans la direction de l'axe de rotation ( 4), lesdits miroirs ou prismes déviant dans des sens opposés deux faisceaux de rayonnement (O 10 a et

o 10 b) ayant environ la même intensité.

8 Dispositif selon la revendication 6 ou 7, carac-

"térisé en ce que dans la voie de rayonnement devant le.

dispositif de réception de lumière ( 17) on a éloboré deux miroirs ou prismes ( 16 a, 16 b) qui se croisent et

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qui sont déplacés l'un par rapport à l'autre dans une direction parallèle à l'axe de rotation ( 4), miroirs ou prismes qui réunissent le rayonnement arrivant de deux c 8 tés et qui fournissent le rayonnement ainsi formé au dispositif de réception de lumière, éventuellement

par l'intermédiaire d'un dispositif de guidage de lumière.

9 Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 6 à 8, caractérisé en ce que dans l'échancrure de couplage optique ( 11), deux miroirs incurvés ( 12 a, 12 b) qui se croisent et qui déplacés l'un par rapport à l'autre dans la direction de l'axe de rotation ( 4)jla longueur desdits miroirs correspondant environ à celle de ladite échancrure ( 11) et la rayon de courbure desdits

miroirs étant supérieur au rayon intérieur (r) du cylin-

dre creux sont positionnés de façon que la direction de

la tangente à une des extrémités coincide avec la direc-

tion de la tangente au cylindre creux ( 1) dans cette zone.

Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 & 9, caractérisé en ce qu'en face de l'échancrure de couplage optique ( 11) on a élaboré sur le morceaux non réfléchissants ( 19 a, 19 b) qui sont adjacents dans la direction de l'axe de rotation ( 4) et qui sont déplacés l'un par rapport à l'autre sur la circonférence dudit cylindre ( 1), lesdits morceaux ( 19 a, 19 b) étant dimensionnés de façon que p Parx l'intermédiaire d'un de ceux-ci, aucun des deux faisceaux de rayonnement ( 10 a et 10 b) n'est à

même d'atteindre l'échancrure de couplage optique (il).

(figure 3).

11 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le cylindre creux ( 1), on a placé devant l'échancrure de couplage optique ( 11) un élément ( 23) qui est en liaison solide avec le cylindre creux et dont la distance radiale jusqu'à l'échancrure ( 11) est telle qu'en cas de rotation, ledit élément passe entre d'une part le dispositif d'émission de lumière ou le dispositif de réception de lumière présent sur la partie rotative ( 3) et d'autre part l'unité ( 9 a, 9 b) servant à la répartition ou à la collection de rayonnement, et atténue l'intensité totale du faisceau de rayonnement

( 8) passant par cet élément ( 23).

Sf 12 Dispositif selon la revendication 11, caracterisé en ce que l'atténuation de rayonnement est réalisée par une échelle de nuances de gris ou par un agencement

d'échelles de nuances de gris (figure 5 a).

13 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'atténuation de raronnement est réalisée par un dispharagme ou par un système de diaphragmes ( 23 a,

23 b).

14 Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 11 à 13, caractérisé en ce que l'élément atténu-

ateur ( 23) est placé concentriquement suivant la cir-

conférence complète par rapport à l'axe de symétrie ( 4)

du cylindre creux et provoque l'atténuation de l'inten-

sité lumineuse suivant la circonférence complète, de sorte que le dispositif de réception de lumière reçoit

une intensité de rayonnement constante qui est indépen-

dante de la position des parties-pouvant tourner l'une

par rapport à l'autre.

Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 14, caractérisé en ce que ce dispositif est utilisé dans un tomographe opérant en combinaison avec un ordinateur et sert à la transmission de signaux entre la partie rotative et la partie immobile de ce tompographe.