Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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L'invention a pour objet un dispositif pour enre-
gistrer des donnees sur un support d'enregistrement et plus
particulièrement sur un support d'enregistrement sensible à la
lumière.
L'enregistrement de donnees sur une surface sensible
à la lumière par un procede optique en coordonnées rectangulaires
comporte un deplacement ou balayage d'un pinceau lumineux ou
électronique constituant un organe transducteur, suivant une
direction, combine à un deplacement relatif de ce pinceau lumineux
par rapport au support sensible suivant une direction orthogonale
à la direction de balayage. L'intensite du pinceau lumineux pour
chacune de ses positions successives est modulee pour faire
varier en chaque point la densite d'enregistrement suivant une
fonction predeterminee.
La grande variété d'enregistreurs peut être classée
en différentes familles caractérisees par la nature du support
d'enregistrement, le principe physique d'enregistrement, le mode
choisi pour déplacer le support d'enregistrement relativement à
l'organe transducteur et par une fonction mise en page utilisée
pour transcrire l'information sur le support.
Les dispositifs d'enregistrement sont en général
très spécialisés et ne sont guère utilisables que dans l'applica-
tion pour laquelle ils ont été conçus. Cet inconvenient résulte
en grande partie du fait que la fonction mise en page-- est figee.
Le dispositif selon la présente invention est adapté,
de par sa structure, a de nombreuses applications différentes
telles que par exemple la représentation d'images de sonar ou de
bélino, l'enregistrement optique de données sismiques selon les
procédés de densite, d'aire ou d'elongation variables et plus
géneralement à l'enregistrement multicanaux de donnees dans un
système de contrôle de processus industriels ou à l'enregistrement
sequentiel de donnees en coordonnées cartésiennes.
-- 1 -- .
C' ~
~ . :
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Le dispositif comporteun organe optique adapté à
émettre un pinceau de lumiere variable de direction fixe, des
moyens de modulation du pinceau lumineux, un système de trans-
formation à fibres optiques et des moyens de transmission sé-
quentlolle du pinccau lumincux aux Eibrcs opt:lques du sy~t~mc
de transformation à une de leurs extremites. Les autres extre-
mltés des fibres optiques sont disposées de telle manière que
le pinceau lumineux transmis par chaque fibre optique atteigne
le support d'enregistrement.
_ ~
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Le dispositif se caractérise en ce qu'il comporte des moyens de
déplacement par incréments du support d'enregistTement relativement au
système de transformation et des moyens de conduite numériques pour moduler
la durée d'éclairement de chacune des fibres optiques par le pinceau lumi-
neux issu des moyens de modulation et pour commander les moyens de trans-
mission et de déplacement.
L'utilisation des moyens de conduite numériques autorise des trai-
tements préalables pour mettre en page l'information à enregistrer et réaliser
des corrections d'éche]les, des préfiltrages avant son transfert dans l'élément
de mémorisation et ensuite sur le support d'enregistrement.
D~autres CaraCtériStiqUeS et avantageS apparaltront à la iecture de
la description d'un exemple non limitatif de réalisation du dispositif d'en-
registrement selon l'invention et en se référant aux dessins annexés sur les-
quels :
- la figure 1 représente un schema synsptique du système de transformation
à fibres optiques combine avec un organe optique et des moyens pour moduler
l'intensité du faisceau émis par celui-ci ;
- la figure 2 represente schématiquement un exemple de réalisation d'un sys-
tème pour synchroniser le fonctionnement du dispositif d'enregistrement.
Le syst~me d'enregistrement représenté 3 la figure 1 comporte un
transformateur 3 fibres optiques 1. Celui-ci est constitué par une nappe 2 ou
plusieurs nappes de fibres optiques adjacentes les unes aux autres. A une extré-mité la nappe de fibres est déployée de telle manière que les parties terminalesdes fibres soient alignées. A l~autre extrémite la nappe est enroulée de telle
manière que les parties terminales des fibres soient disposées en cercle. Celon
cette disposition, les dEux fibres extrêmes bordant latéralement la nappe de
fibres se retrouvent adjacentes à une de leurs extrémités. En face de l'extrémité
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de la nappe où les fibres sont disposees Suivant une circonférence, est disposéeune fibre optique d'exploration 3 comportant une premi're partie terminale dis-
posée suivant llaxe de la circonférence et une seconde partie terminale désaxée
d'une distance égale au rayon de la circonférence. L'ensemble de la fibre explo-ratrice est animé d'un mouvement de rotation par des moyens moteurs 4 connectés à
sa première partie terminale. Celle-ci est alors animée d'un mouvement de rota-
tion autour d'elle-même.
La seconde partie terminale est agencée pour se trouver,pendant sa
rotation, successivement en regard des extrémités de toutes les fibres optiques,
disposées en cercle, du transformateur à fibres optiques.
Les moyens moteurs peuvent être constitués par un moteur pas-à-pas
si la vitesse d'exploration requise est relativement faible ou par un moteur
synchrone dans le cas contraire.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplacant la fibre
optique exploratrice par tout autre système connu permettant de désaxer un
pinceau lumineux fixe et lui faire décrire une circonférence de même diamètre
que l'extrémité du transformateur à fibresoptiques. On pourra utiliser par
exemple un cadr~ entrainé en rotation et supportant des miroirs de déflexion
disposés parallèlement, en regard l'un de l'autre et inclinés de 45~ par rap-
port à l'axe du pinceau lumineux de direction fixe.
Un support d'enregistrement 23, constitué par exemple par un supportphoto- sensible sec thermorévélable, est disposé en face de l'extrémité déployée
du transformateur à fibres optiques 1 et est astreint par des moyens d'entraî-
nement non représentés à se déplacer par incréments successirs P ou d'une
manière continue suivant une direction perpendiculaire à l'alignement des fibres.
Dans l'axe de la première partie terminale de la fibre exploratrice
est disposé un émetteur de lumière 24 constitué, par exemple, par un laser. Le
pinceau lumineux émis par le laser passe au travers d'un modulateur de lumière 5qui règle par exemple la durée d'éclairement de la fibre exploratrice 3. Le
pinceau lumineux est conduit de la fibre exploratrice tournante 3 successive-
ment aux extrémités des fibres rangées Suivant une circonférence Il en résulte
que chaque liona du support d'enregistrement 23 est balayée par un pinceau
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lumineux d'intensité modulée qui revient instantanément à son point de départ
du fait de la structure du transformateur optique. Le balayage de chaque ligne
est effectué avec une résolution dépendant de la densité linéaire des fibres.
Le modulateur 5 est constitué par exemple par un système connu pour
dévier de manière intermittente le pinceau de l'émetteur de lumière 24. Le
modulateur de lumière 5 est contrôlé par un organe de synchronisation 6. Ce
dernier est connecté aux moyens moteUrS ci-après désignés par système d'en-
tra;nement 4. Il lui fournit un signal H pour commander son fonctionnement
et en reçoit des impulsions récurrentes DT émises à chaque révolution de la
fibre exploratrice. Le modulateur de lumière 5 est connecté à une chaîne
d'acquisition de données comportant un système d'interface 7 spécifique de
chaque application et qui dans l'exemple de réalisation décrit comporte un
organe de multiplexage 3 d'informations analogiques Si connecté à un conver-
tisseur analogique-digital 9 qui transforme les signaux multiplexés en échan-
tillons numériques. Le convertisseur 9 introduit les signaux numériques dans
une mémoire tampon 21 qui alimente le modulateur de lumière 5.
La mémoire tampon 21 est connectée à un calculateur Z2 d'un type
connu adapté à effectuer sur l'information enregistrée diverses opérations de
corrections et de mises en pages pour l'adapter au mode dtenregistrement sou-
haité~ Ces diverses opérations pourront être effectuées en temps réel ou entemps différé. Les informations traitées sont ensuite réintroduites dans la
mémoire tampon 21.
Le fonctionnement en synchronisme du système d'interface 7, de la
mémoire tampon21 et du modulateur de lumière est assuré par des signaux de
synchronisation produits par l'organe de synchronisation 6.
L'organe de synchronisation représenté à la figure 2 comporte un
oscillateur 1D produisant des impulsions d'horloge h définissant une base de
temps.
Lloscillateur 10 est connecté à deux chaînes d'éléments de comptage.
La première comporte un premier compteur 11, produisant des impulsions récur-
rentes avec une pcriode de répétition ~1~ connecté en série à une chaîne 12 de
diviseurs binairLsde la fréquence des impulsions produites par le compteur K1.
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Sur une sortie de rang K2 la chaîne de diviseurs 12 produit le signal H com-
mandant le fonctionnement du système d'entra;nement 4 (figure 1). La seconde
chaîne d'éléme~ts de comptage comporte un premier compteur 13 divisant la fre-
quence des impulsions d'horloge par un facteur K3 et connecté en série à une
secande chaîne de diviseurs binaires 14 de la fréquence des impulsions pro-
duites par le compteur 13. 5ur les sorties du compteur 14 sont disponibles des
signaux de commande 51 du système d'interface 7 (figure 1) pour l'échantillona-
ge des signaux et leur introduction dans la mémoire tampon 21 et egalement des
impulsions de très oasse fréquence 52 utilisées pour piloter un organe de sti-
mulation non représenté émettant des si~naux dont les échos sont ensuite enre-
- gistrés. Dans le cas où le dispositif d'enregistrement est utilisé pour faire
de l'échographie en général et en particulier pour la prospection sismique,
l'organe de stimulation est constitué par un émetteur d'ondes acoustiques ou
sismiques.
Les sorties en parallèle du compteur 11 sont connectées auxpremières .
entrées d'un comparateur 15 dont les secondes entrées sont connectées aux sor-
ties en parallèle d'un registre R où sont introduits des "mots" extraits suc-
cessivement de la mémoire tampon 21.
Un compteur 16 fonctionnant en décompteur recoit des impulsions de
décomptage à travers une porte ET 17. Une entrée de la porte ET 17 est connectéeà la sortie du compteur 16 où sont disponibles les impulsions de retenue. L'autre
entrée de la porte ET 17 re~coit le signal DT émis à chaque tour par le système
d'entraînement de la fibre exploratrice.
Ln sortie de la porte ET 17 est également connectée à l'une des en-
trées d'une porte OU 18 dont l'autre entrée est connectée à la sortie du compa-
rateur 15. La sortie de la porte OU 18 est connectée à une première entrée d'un
basculeur bistable 19 dont l'autre entrée est connectée à la sortie du comp-
teur 11. Sur une des sorties du basculeur 19 est disponible le signal de
commande CM du modulateur de lumière 5 (figure 1).
Le signal 52 produit par le compteur 14 est recu sur une entrée d'une
porte ET 20 dont l'autre entrée est connectée à la sortie de l'oscillateur pro-
duisant les impulsions d'hnrloge h. La sortie de la porte ET 20 est connectée
aux compteurs 11, 12, 13, 14 et 16. Le signal INIT produit par la porte ET 20
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impose à tous les éléments auxquels ils sont appliqués un état predétermin~ 3
chaque revolution du système d'entraînement 4.
Le nombre K2 définissant le facteur de division du compteur 12 est
choisi de préférence égal au nombre de fibres du transformateur optique 1.
Chaque cycle de durée ~ de rotation du systeme d'entraînement 4 (figure 1)
défini par l'intervalle de temps entre deux signaux DT est divisé en un nombre
K2 de périodes T. A chacune d~elles~ un "mot" de la mémoire est introduit dans
le registre R.
Chaque période T représentant l'intervalle de temps pendant lequei
1û l'extrémité de la fibre exploratrice passe devant l'extrémité de chaque fibre
du transformateur optique est subdivisée par le compteur 11 en K1 intervalles
égaux de durée t.
La durée d'éclairement de chaque fibre est égale à la durée du
créneau CM engendré par le basculeur 19, lequel est actionné successivement
par chaque impulsion produite par le compteur diviseur 11 et par le comparateur
15 lnrsque celui-ci détecte l'égalité entre le contenu N dudit compteur et celuidu registre R.
La durée d'éclairement de chaque fibre Nt sst choisie notablement
inférieure à la période T. Pour centrer le mieux possible l'axe de la fibre
gxploratrice par rapport à l'axe de chaque fibre explorée et réduire la dif-
fusion d'image, c'est-à-dire la transmission à plusieurs fibres par la fibre
exploratrice d'un signal destiné spécifiquement à l'une d'entre elles, ls comp-
teur 11 est initialisé à un nombre K1 ~ No~ No étant un nombre fixe prédéter-
miné. De cette manière, le début du créneau d'éclairement de la fibre se produitalors que le pinceau lumineux ne se trouve plus dans le voisinage du bord de la
fibre et aucun éclairement parasite des fibres adjacentes n'est possible.
Lorsque la période de répétition dEs signaux à enregistrer (1seconde
par exempls) es~ très supérieure à la période de rotation du moteur (10 ms par
exemple) il est possible d'enregistrer une même information sur un certain
nombre M de lignes d'enregistrement séparées par des intervalies égaux au pas
dlavancement du support d'enregistrement. A cet effet, le nombre M choisi est
introduit en présélection dans le compteur 16 sur autorisation du signal récur-
rent INIT. Après décomptage, le paSSage à la valeur zéro du contenu du comp-
teur 16 inhibe la porte 17, ce qui entraine le basculement du basculeur
bistable 19 et l~interruption de la modulation du pinceau lumineux.
