ROTATING OPTICAL CONNECTOR

CONNECTEUR OPTIQUE TOURNANT

Abrégé français

PRECIS DE LA DIVULGATION:
La présente invention concerne un connecteur
optique tournant qui est destiné à la transmission d'in-
formations par voie optique entre au moins un émetteur
de faisceaux lumineux fixé radialement sur une couronne
et un récepteur parmi des récepteurs disposés de manière
coplanaire à l'émetteur dans un cylindre de même axe que
celui de la couronne et libre en mouvement relatif de
rotation par rapport à cette dernière. Selon l'invention,
le cylindre comprend une partie intérieure réfléchissante
limitée par une surface prismatique régulière coaxiale et
une partie en matière transparente entourant cette surface.
Pour chaque face de cette dernière, un récepteur orienté
vers l'axe du cylindre est centré sur une droite symétrique
de cet axe par rapport à cette face. Tous les récepteurs
sont connectés en parallèle. Application à la commande des
têtes de forage en mer.

Revendications

Les réalisations de l'invention, au sujet des-
quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendiqué, sont définies comme il suit:
1, Connecteur optique tournant destiné à la
transmission d'informations par voie optique entre au
moins un émetteur de faisceaux lumineux fixé radialement
sur une couronne et un récepteur parmi un ensemble de
récepteurs disposés de manière coplanaire audit émetteur
dans un cylindre droit, ledit cylindre et ladite couronne
ayant un même axe, et le cylindre étant libre en mouvement
relatif de rotation par rapport à la couronne, caractérisé
en ce que ledit cylindre comprend une partie intérieure
limitée par une surface prismatique régulière coaxiale
réfléchissante et une partie en matière transparente
entourant ladite surface prismatique, et en ce que chaque
récepteur est associé à une face de ladite surface pris-
matique, orienté vers ledit axe et centré sur une droite
perpendiculaire à ladite face et passant par ledit axe,
tous les récepteurs étant connectés en parallèle.
2. Connecteur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que ladite surface prismatique comporte trois
faces, et en ce que ledit ensemble de récepteurs com-
porte seulement trois récepteurs.
3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que deux émetteurs constituant ledit
au moins un émetteur sont prévus, lesdits deux émetteurs
étant disposés à une même distance dudit axe et étant
distants l'un de l'autre de telle sorte qu'un faisceau
lumineux issu de l'un des émetteurs au moins atteigne
toujours un des récepteurs quelle que soit la position
relative de ladite couronne par rapport audit cylindre.

Description

La présente in~e~ co~c~e un connecteur
optique tournant de~ é ~ la ~ s~l~sio,~ ~'in~orma~lo~s
par voie o~ti~ue entre ~u ~oi~s :U~ t~eu~ de fai~ceaux
lumlneux fixe radialement sux upe cou~Qn~e et ~,?un des
recepteurs correspondant disposé~ de mani~re copl~naire a
cet emetteur dans un cylindre ~e m~m~'a~e que celui de la
couronne et libre e~ mouvement de r~ ,par rapport
cette-dernl~re.'
Un ~el connecteur peut, par exe~pl,e, 8tre utilise
pour relier deux c~bles de tra~smi~sion,d~in~ormations au
niveau d'une bouee ~lottant ~'la su~ace de la mer, l?un
des câbles etant re~ son ~u~re eXtremi~e ~:des equipe-
ments ~e survei~lance et de comman~e portes par des navi~
res de service ancres ~:la bouee et ~u~our ~e laquelle ils
doivent pouvoir tourner en fonction des vents et des cou-
rants,-l'autre c~ble etant relie a son autre extrémité a
des te~tes ~e ~orage *onctionnant ~u ~ond de la mer.
. De ce ~ait, le c~ble de tr~nsmission d7informa-
tions ~oit ~t~e ~rticule au.niYe~u d la ~ouee au moyen
d'un connecteur tourna~t assurant une bo~e ~ransmission
quels que soient les mouvements de rotation relati~s entre
les deux parties du c~ble~
Jusqu~ présent, une telle llaison etait realisee
au moyen de contacts ~ pression mettant en oeuvre, par
exemple, des balais frottant sur des couronnes de trans-
fert dans un ~ain ~'hu~le~ Toutefois, les énergies mises
en ~eu pour 1~ tra~smission.d~informations, c~est-a-dire
quelques ~illia~peres sous quelques ~clts, ne s~accommo~
dent pas des chutes ~e tension inhere~tes ~ une telle
liaison qui est, en outre, susceptible d-'alterations
dans le temps~
La presente invention a pour but d 7 obvier a cet
inconvenient au moyen.d'un connecteur optique tournant.
Plus particulierement, selon l'invention, il est
prévu un connecteur optique ~ournant destin~ a la trans-

~2~
mission d'informations par voie opti~ue entre au moins un~metteur de faisceaux lu~i~e~x ~ix~ xadi~ement sux une
couronne et un r~cepteur parml un e~sem~le de récepteurs
dispos~s de mani~re coplan~ire ~.cet ~metteur ~ans un
cylindre droit, ~e cy~indre et ~a couronne ayant un m~me
axe et le cylin~re éta~t libre en ~ou~ement relatif de
rotation par rappor~ ~ la couxonner c~ra¢terlse en ce ~ue
le cylindre compxen~ une partie ~n~érieure l~m~tee par
une surface prismatique ré~uliare coaxiale réflechissante
10. et une partie en matlare transparente entourant cette
surface prismatique, et en ce ~ue chaque recepteur est
associe ~ une face de la sur~ace prl~m~ique, oriente
vers ledit axe et centre sur une d~oit~ perpendiculaire
ladite face et pass~nt par ledlt aXe~.tous les recepteurs
~5 etant connectes en parallale~
De pxéference~ la ~urf~ce-pri~atique réguli~re
comprend trois faces et est inscrite dans ~e cylindre,
trois recepteu~s seulemen~ etant ~re~us~
L~inven~ion sera mleux.cvm~rise et d7autres buts,
avantages et caracterlstique~ de celle~ci apl?~raIt~o~t
plus clairement ~:la lecture de la description qul suit de
modes preferes de realisation de 1~ invention donnes ~
titre non llmitati~, descriptio~ ~:laquelle une planche
de des~ins est annexee.
La figure 1 represente schematiquement en
secti~n transversale un connecteur optique t~urnant con-
forme ~ la pr~sente inventiont selon un premier mo~e de
realisation de cette dexnl8re.
La Figure 2 repr~sente schematiquemen~ en section
transversale un connPcteur optique tournant conforme a
l'invention, se~on un deuxiame mode-de réalisation de l'in-
vention, et
la Figure 3 represente schematiquement, en sec-
tion axiale, un connecteur conforme a 1'invention pour la
transmission de plusieurs ~oies d'in~ormations.
En r~ference ~ la Figure 1, deux emetteurs 5 et 6

0~
de faisceaux lumineux, disposés radialement et dirigés
de façon centripète, sont solidaires d'une couronne 1.
Ces émetteurs sont, par exemple, constitués par des trans-
ducteurs électro-optiques~ si le câble auquel ils sont
connectés en parallèle n'est pas du type optique~ou par
des lasers, par des diodes, e-tc... Les récepteurs 7, 8
et 9 dont les axes de réception sont situés dans le même
plan que ceux des émetteurs 5 et 67 sont solidaires d'un
cylindre 2, et sont constitués, par exemple, par des cel-
lules photo-électriques.
Le cylindre 2, de même axe que la couronne 1 est
constitué par une partie intérieure 14 limitée par une
surface prismatique régulière coaxiale et réfléchissante
entourée pa~ une matière transparente 11~12,13. Dans
ltexemple représenté figure 1, le nombre de faces de la
surface prismatique est égal à 3 tandis que dans l'exem-
ple représen*é figure 2, il est égal à 4. Ces faces
peuvent être recouvertes d'une min e pellicule réfléchis-
sante de manière à améliorer les caractéristiques de
transmission~
Les récepteurs 7,8,9,10 sont disposés radiale-
ment sur une droite symétrique à l'axe du cylindre par
rapport à chacune de ces faces et sont orientés vers
cet axe. Bien évidem~en~,tous les récepteurs son* connec-
tés en parallèle.
De ce fait, tout faisceau lumineux issu d'un émet-
teur se réfléchit sur l'une des faces de la partie inté-
rieure réfléchissante 14 pour a*teindre au moins un récep-
teur~
Toutefois, lorsqu'un seul émetteur est utilisé,

par exemple 17 émetteur 5, aucun récepteur ne reçoit de
faisceau lumineux quand l'émetteur 5 et l'axe 15 sont
alignés avec l'un des récepteurs ou avec une arète de la
surface prismatique De ce fait, il est préférable d~uti-
liser de~ émetteurs 5 et 6 connectés en parallèle commereprésenté, séparés l'un de l'autre d'une distance déter-
minée de telle manière qu'un faisceau lumineux au moins
atteigne toujours un récepteur quelle que soit la position
relati~e de la couronne 1 et du cylindre 2q Si, les deux
émetteurs 5,6 sont correctement disposés à une même dis-
tance de l'axe 15 7 les chemins parcourus par les fais_
ceaux issus de ces émetteurs sont identiques et le systè-
me n'introduit aucu~ déphasage entre les signaux émis.
On peut réaliser ainsi u~ connecteur optique
tournant pour plusieurs ~oies de transmission en donnant
à chaque cylindre u~e épaisseur minimale et en associant
axialement plusieurs cylindres par empilage, comme repré-
senté figure 3. Dans ce cas~ bien évidemment, il y a lieu
également de disposer des émetteurs correspondants pour
chaque voie de transmissionO
Le connecteur optique selon l'invention peut aussi
bien être utilisé quand le mouvement relatif de rotation
est du type aléatoire, comme c'est le cas pour la commande
des tetes de forage en mer, que lorsqu'il est du t~pe ra-
pide et régulier. Bien que seuls deux modes de réalisation
de l'invention aient été décrits, il est évident que tou-
te modification apportée par 1'Homme de l'Art dans le mê-
me esprit ne sortirait pas du cadre de la prése1lte inven-
tion.
Par exemple, la section de la partie intérieure
réfléchissante peut être un polysone régulier ayant nom-
bre de cotés supérieur a trois ou quatre, le nombre de ré-
cepteurs à prévoir étant égal au nombre de côtés du poly-
gone~