Brevet FR2077276A1 — publié le 19711022

La présente invention concerne les dispositifs infrarouges, et plus précisément les dispositifs d'analyse infrarouge destinés à fournir une image des caractéristiques thermiques d'un objet ou d'un paysage observé. 5 On utilise beaucoup la représentation thermique par une image des caractéristiques thermiques d'un objet ou d'un paysage pour le diagnostic et l'analyse. Par exemple, une image thermique d'un tissu animal permet la détection de gradients anormaux de températures qui peuvent caractériser certaines maladies, par exem-10 pie le cancer, l'image thermique d'un appareil électrique peut indiquer son fonctionnement électrique, par exemple la qualité de l'isolement, les courant ^normalement élevés ou le comportement thermique général. On obtient par exemple une image thermique en utilisant 15 un dispositif d'analyse infrarouge analysant optiquement un objet ou un paysage et transformant l'énergie thermique reçue en une représentation visuelle ou électrique des caractéristiques thermiques de l'objet ou du paysage. Dans de tels dispositifs de construction classique, il y a en général des analyseurs à miroirs 20 entraînés en rotation par un moteur qui sont encombrants, relativement lourds, et qui consomment beaucoup d'énergie. La nécessité d'utiliser des analyseurs à moteurs consommant beaucoup d'énergie provoque une dissipation thermique interne ainsi que des courants d'air qui peuvent perturber le comportement thermique des cibles 25 placées au foyer rapproché. Des dispositifs radiométriques de conception connue donnent en général une sensibilité accrue grâce à l'utilisation de dispositifs optiques importants et de dispositifs d'analyse travaillant avec de faibles coefficients d'utilisation. On n'ob-30 tient pas habituellement de vitesses supérieures à seize images par seconde avec les dispositifs classiques, ce qui provoque un scintillement perceptible sur les dispositifs d'affichages visuels du champ analysé. L'invention concerne un dispositif d'analyse infrarouge 35 de sensibilité élevée et permettant une analyse rapide grâce à des analyseurs oscillants consommant une faible puissance et ayant une faible inertie et à de petits dispositifs optiques. 71 02019 o 2077276 On peut incorporer le dispositif à un appareil de prise de vues ou à un microscope d'analyse et il comprend principalement deu^ëléments essentiels, une tête optique et un ensemble d'affichage. la tête optique comprend un canal infrarouge destiné à 5 l'analyse d'un champ de vision prédéterminé et à la production d'un signal électrique représentatif de l'intensité de l'énergie thermique reçue par rapport à un niveau de référence connu. Un canal coaxial d'observation de la tête optique permet la réception de l'énergie visible du champ de vision, et on peut focaliser 10 simultanément les canaux infrarouge et visible à l'aide d'une commande commune, de façon à permettre une focalisation simple et précise. le canal visible peut comprendre un détecteur vidéo destiné à transformer l'énergie visible reçue en signaux de télévision transmis à un tube à rayons cathodiques. 15 15 ensemble d'affichage comprend un circuit destiné à traiter le signal électrique fournit par la tête optique en donnant un affichage visuel sans scintillement sur un tube à rayons cathodiques ou un écran d'un autre dispositif convenable. L'ensemble d'affichage fonctionne en mode d'intensité en donnant une représentation 20 sur toute 1*échelle des gris d'un champ analysé, et en mode isotherme en donnant une représentation accentué© de plages choisies de températures. Dans un mode de réalisation de l'invention, le dispositif optique comprend une lentille primaire réfractant l'infrarouge 25 et destinée à recevoir 1; Hiergie infrarouge d'un champ prédéterminé, et un dispositif vibrant a'analyse comportant un premier miroir plan destiné à pivoter autour d'un premier axe avec une première vitesse prédéterminée et un second miroir plan destiné à pivoter à une seconde vitesse prédéterminée autour d'un second 30 axe perpendiculaire au premier. On détermine les vitesses d'analyse des miroirs de façon que le premier assure le balayage de l'image et le second le balayage des lignas de chaque image. Les analyseurs vibrants sont relativement petits et nécessitent une énergie d'entraînement relativement faible pour 35 leur fonctionnement. Ils fonctionnent avec un coefficient d'utilisation de 100 et donnent une analyse efficace pour des vitesses de balayage élevées. Un canal coaxial d'observation de la 71 02019 3 2077276 totalité du champ est réglable de façon à ajuster le dispositif optique en fonction de la distance de l'objet. Ce dispositif optique est associé mécaniquement à l'objectif infrarouge, de manière qu'on puisse focaliser simultanément et facilement les deux 5 canaux. On détecte l'énergie infrarouge analysée par un détecteur disposé de manière à recevoir l'énergie analysée par le dispositif optique et à fournir un signal électrique de sortie représentatif de l'intensité de l'énergie reçue par rapport à un niveau prédéterminé . 10 L'ensemble d'affichage reçoit le signal de sortie du détecteur infrarouge et des signaux de synchronisation fournis par les analyseurs vibrants, et il traite ces signaux de manière à fournir un affichage visuel sans scintillement du champ analysé. Les analyseurs vibrants oscillent habituellement avec 15 un. mouvement sinusoïdal et l'ensemble d'affichage comprend un circuit de correction destiné à donner une vitesse d'écriture uniforme sur le tube à rayons cathodiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée en 20 référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de prise de vues d'analyse infrarouge selon l'invention ; la figure 2 représente schématiquement un appareil infrarouge de l'invention ; 25 la figure 3 est un schéma de l'ensemble d'affichage de la figure 2 ; la figure 3A est un schéma d'un autre mode de réalisation du circuit d'affichage de la figure 3 ; les figures 4 et 5 sont des schémas d'autres modes de 30 réalisation de dispositifs d'analyse de l'invention ; la figure 6 représente schématiquement un dispositif d'analyse selon l'invention destiné à une analyse suivant un axe unique ; la figure 7 est un schéma d'un ensemble d'affichage destiné 35 à être utilisé avec le mode de réalisation de la figure 6 ; la figure 8 représente scématiquement un autre mode de réalisation de la figure 6 ; 71 02019 2077276 la figure 9 représente schématiquement un dispositif d'analyse selon l'invention comportant un détecteur de télévision ; la figuré 10 est une vue en perspective d'un microscope d'analyse infrarouge elon l'invention ; 5 la figure 11 représente schématiquement un microscope d'analyse selon l'invention ; et la figure 12 représente schématiquement un autre mode de réalisation de la figure 11. La figure 1 représente un exemple de boîtisrd'un appareil 10 de prise de vues permettant une analyse infrarouge selon l'invention. L'appareil comprend une tête optique 10 ayant un canal d'analyse infrarouge et un canal d'observation visible, et un ensemble d'affichage 12 destiné à afficher visuellement le champ analysé. Dans le mode de réalisation représenté, la tête 10 et 15 l'ensemble 12 peuvent avoir des dimensions externes analogues et on peut les monter côte à côte, par exemple à l'aide d'une plaque de montage 14 qui permet de façon commode la fixation de l'appareil à un trépied ou à un autre support convenable. . La tête 10 comprend un orifice 16 destiné à recevoir l'éner-20 gie infrarouge et qui peut comprendre une fenêtre en verre protecteur et transparent à l'infrarouge, et un pare-soleil 18 destiné à empêcher la pénétration d'énergie externe. L'extrémité arrière de la tête 10 comporte un oculaire 20 qui fait partie du canal • visible permettant l'observation coaxiale du champ analysé par le 25 canal infrarouge. Un bouton 22 de focalisation placé sur le panneau avant de la tête 10, par exemple, assure la focalisation simultanée des deux, canaux. L'ensemble d'affichage 12 comprend un' écran 24 d'observation à tube à rayons cathodiques et des commandes convenables qui comprennent par exemple un réglage d'échelle 26, un ré-30 glage de contraste 28, un réglage de l'image 30, un réglage du niveau de référence 32, une commande 34 du mode intensité-isotherme, une commande 36 du seuil isotherme, une commande 38 de réglage du zéro d'isothenae, et une coBaa;iàe 40 de différence d'isothermes. On décrira plue loin le fonctionnement de ces commandes avec le 35 c ire uit d1affichage. La figure 2 représente le dispositif électro-optique infrarouge et visible qui constitue la tête optique 10. Un élément 42 de 71 02019 5 2077276 séparation de faisceau ou séparateur , par exemple une plaque dichroïque pennettant de séparer le visible de l'infrarouge, reçoit l'énergie infrarouge d'un champ 44 analysé et la réfléchit dans le canal infrarouge, et transmet la lumière visible au canal 5 visible. L'énergie infrarouge réfléchie par le séparateur 42 arrive sur la surface réfléchissante d'un miroir 4-C Q est partie intégrante d'un analyseur oscillant -13. Celui-ci provoque sous la commande d'un étage pilote 70 les oscillations d'un miroir 46 sur un secteur angulaire prédéterminé autour d'un axe qui se 10 trouve dans le plan de la surface réfléchissante du miroir 46 (orthogonal au plan de la figure), comme représenté par les flèche? 50. L'énergie infrarouge réfléchie par le mircir 46 passe sur la surface réfléchissante d'un miroir 52 qui fai~ partie d'un analyseur oscillant 54 analogue commandé par un. étage pilote 72. 15 L'analyseur 54 peut provoquer l'oscillation du. siroir 52 dans un secteur angulaire prédéterminé autour d'un axe qui est dans le plan du miroir 52 et est perpendiculaire à l'axe d'oscillation du miroir 46 (comme représenté par les flèches 56). Comme on le verra plus en détail dans la suite, l'analyseur 4-8 provoque la 20 vibration du miroir 46 à une fréquence prédéterminée en assurant le balayage de l'image d'un champ de vision , alors que l'analyseur 54 provoque la vibration du miroir 52 avec une fréquence prédéterminée bien supérieure, de manière à assurer le balayage des lignes dans chaque image. 25 Le miroir 52 réfléchit l'énergie infrarouge reçue sur un miroir fixe 58, puis sur un dispositif 60 à objectif qui la transmet à un détecteur 62 placé par exemple dans un vase Dewar 64 refroidi par un fluide cryogène. Le détecteur 62 est par exemple nn détecteur photovoltaïque à 1'antimoniure d'indium comportant 30 un orifice refroidi de 25 microns et un angle de vision de 51 °. Le vase Dewar 64 assure le refroidissement lu détecteur à une température comprise entre 50 et 77°K, et,comme cela est bien connu, il comporte une fenêtre en saphir ou en autre manière convenable laissant passer 1*énergie du spectre infrarouge intéressant, 35 habituellement compris antre 0,5 et 6 microns. On peut utiliser évidemment des détecteurs infrarouges particuliers en vue d'applications spéciales. 71 02019 6 2077276 le détecteur 62 reçoit les radiations infrarouges du champ analysé 44 et fournit un signal électrique de sortie proportionnel à la différence entre les radiations instantanées fournies par la cible analysée ®t les radiations moyennes du fond, le signal de 5 sortie excite un amplificateur de commande 66 auto-polarisé qui est habituellement un amplificateur opérationnel à réaction st à large bande , et qui peut maintenir le détecteur à polarisation nulle de façon à permettre son fonctionnement à la sensibilité maximale, le signal de sortie'de l'amplificateur 66 excite 10 tin préamplificateur 68, et parvient à l'ensemble 12 d'affichage. Chaque analyseur 48 et 54 comprend un étage pilote 70 et 72 qui maintien l'analyseur en oscillation , les étages pilotes donnent aussi des signaux de synchronisation X et Y à l'ensemble 12 de manière à synchroniser l'analyse de l'affichage avec l'analyse 15 de la tête optique. Chaque analyseur oscillant est un dispositif électromécanique relativement petit» consommant une faible énergie , ayant mie faible inertie et susceptible d'assurer L'oscillation sinusoïdale d'un miroir fixé sur lui. l'analyseur 48 de l'image 20 assure par exemple une déviation verticale de plus ou moins 5° à une fréquence de 30 hertz, alors que l'analyseur 54 assure une . déviation horizontale de + 5° à une fréquence de 3000 hertz, la surface du champ qui envoie de l'énergie radiante au détecteur 52 est fonction de la position angulaire des miroirs 46 et 52 25 des analyseurs 48 et 54, st cette position angulaire est déterminée par la formule (F-^cos (#) ) (F^. cos (*) T^) dans laquelle et sont les déviations maximales des miroirs d'analyse dans les plans verticaux et horizontaux, TL| et T2 sont les positions angulaires instantanées des miroirs d'analyses vertical et horizon-30 tal, et (0 est la fréquence d'analyse. Avec les fréquences et les déviations citées précédemment, l'analyseur crée un champ de 100 lignes pour 60 images par seconde, le déplacement d'analyse est bidirectionnel suivant les axes vertical et horizontal et 18analyseur oscillant de l'invention a effectivement un 35 coefficient d'utilisation égal à 100 $. l'utilisation d'analyseurs vibrants aussi petits et possédant une aussi faible inertie est particulièrement avantageuse car on peut construire la totalité 71 02019 7 2077276 du dispositif sous un très faible volume et il peut être beaucoup plus léger que les appareils classiques d'analyse infrarouge consommant une énergie relativement importante et possédant des prismes rotatifs ou des roues à miroirs relativement importants 5 ou encombrants. les analyseurs vibrants peuvent être,par exemple,des oscillateurs électromécaniques à torsion qu'on connaît et qui comprennent une tige vibrante à torsion portant un miroir à une de ses extrémités, et un ensemble à bobine destiné à provoquer 10 les oscillations de la tige et du miroir associé, l'analyseur con*-prend un dispositif à réaction destiné à assurer la stabilité en phase, de façon que l'analyseur bidirectionnel reste en phase dans les limites nécessaires, l'étage pilote des analyseurs fournit un signal rectangulaire d'excitation à l'ensemble électromagnétique, 15 ce signal étant aussi utilisé pour la synchronisation de l'affichage. Dans le cas où. il n'est pas nécessaire d'avoir une stabilité des phases, on peut utiliser des analyseurs électromécaniques à boucle ouverte au lieu d'oscillateurs à réaction, comme décrit 20 précédemment. Dans certaines applications, lorsqu'il peut être nécessaire de disposer d'un fonctionnement à déphasage stable entre deux ou plusieurs analyseurs, on peut utiliser une boucle à blocage de phase pour commander le fonctionnement de chaque analyseur , les phases étant en synchronisme. 25 le canal visible peut recevoir l'énergie visible transmise par le séparateur 42 et permet l'observation coaxiale de l'image entière du champ 44 analysé.Ce canal comprend un objectif conveiv gent 74, un dispositif optique 76 de redressement et d'inversion, un réticule 78 et un oculaire 80. la focalisation simultanée 30 des canaux visible et infrarouge est assurée par l'association des objectifs 60 et 74 par une tringlerie 82 à pignons qu'on peut faire tourner à l'aide du bouton 22. la tringlerie 82 est par exemple d'un type ne comportant pas de jeu et permet le déplacement doux et précis des deux objectifs, le réglage manuel du 35 bouton 22 provoque la translation de l'objectif 60 vers le détecteur 62 ou en sens opposé, et la translation correspondante de l'objectif 74 vers l'oculaire 80 ou en sens opposé. 71 02019 8 2077276 le réticule 78 délimite le champ analysé et on choisit l'optique du canal visible de manière que les deux champs de vision soient identiques. Cependant, dans certaines applications, il peut être souhaitable d'avoir un champ de vision visible différent du champ 5 infrarouge, et on peut régler le champ optique en utilisant un réticule 78 convenable permettant de voir le champ voulu. La figure 3 représente le circuit de l'ensemble 12 d'affichage. L'ensemble peut fonctionner en mode d'intensité de manière à afficher sur l'écran d'un tube 120 à rayons cathodiques toute 10 l'échelle des gris correspondant à l'énergie infrarouge reçue du champ de vision analysé. Il existe aussi un mode isotherme de fonctionnement selon lequel le tube 120 fournit une représentation des gris sur une échelle réduite dans une plage choisie de températures affichée avec une intensité accrue. Le signal des différences 15 de radiations fourni par le préamplificateur 68 excite, par l'intermédiaire d'un réseau 84 de commande d'échelle et d'un commutateur 26 de commande d'échelle, un amplificateur 86 ayant deux sorties pouvant être reliées chacune par l'intermédiaire d'un commutateur 30 à un amplificateur 88 de niveau de décalage. Le signal 20 de sortie de l'amplificateur 86 peut aussi exciter, par l'intermédiaire d'un commutateur 34 intensité-isotherme l'entrée d'un amplificateur 90 isotherme qui comprend un réseau 92 de commande de seuil et un commutateur 36 de commande de seuil, une boucle à réaction permettant de commander le gain de l'amplificateur 90, 25 Le signal de sortie de lâamplificateur 90 passe à un comparateur 94 de niveauxdont la sortie est reliée à un amplificateur 96 de contraste. Le signal de sortie de l'amplificateur de contraste passe à l'entrée d'un amplificateur 98 d'addition. Le signal de . sortie de l'amplificateur 98 passe au tube 120 à rayons cathodiques, 30 à la borne correspondant à l'axe Z des intensités. Les signaux de synchronisation fournis par les étages pilotes 70 et 72 sont chacun déphasés de 90° par rapport au déplacement des miroirs des analyseurs; respectifs et ils doivent être en phase avec le déplacement du miroir de façon à assurer une syn-35 chronisation convenable du dispositif. Le réglage de phases des signaux de synchronisation est assuré par un circuit numérique tel que représenté sur la figure 3. Les signaux de synchronisation 71 02019 9 2077276 fournis par les étages 72 et 70 parviennent à des limiteurs 100 ex 102 dont les sorties sont reliées à des circuits de différentiation 104 et 106. les signaux de sortie de ces circuits parviennent à des circuits 108 et 110 à retard et à des circuits régénérateurs 11i 5 et 114 de forme d'onde ; ces signaux passent respectivement aux filtres passe-bas 116 et 118 et aux entrées de déviation du tube 120 à rayons cathodiques» Les signaux de sortie des filtres 116 et 118 parviennent aussi aux circuits conformateurs 122 et 124, dont les sorties sont reliées à l'amplificateur d'addition 98. 10 les limiteurs 100 et 102 limitent les signaux rectangulaires reçus à une amplitude prédéterminée, par exemple cinq volts, pour assurer les niveaux convenables des signaux pour le traitement logique ultérieur, les différentiateurs 104 et "06 différentient les bords d'attaque et de queue des signaux rectangulaires écrêtés 15 et les impulsions résultantes s'ajoutent en formant un train d'impulsions de fréquence double de celle du signal de synchronisation, les sorties des différentiateurs sont reliées à des circuits numériques 108 et 110 à retard, comprenant par exemple chacun des multi- montés vibrateurs à retard/en série de manière à fournir un signal de 20 sortie dont la phase est décalée de 90° par rapport au signal original de synchronisation. Des régénérateurs 112 et 114 de forme d'onde reconstituent une onde rectangulaire dont la fréquence est égale à celle des signaux originaux de synchronisation, mais dont la phase est décalée de 90°. Les filtres passe-bas 116 et 118, qui 25 peuvent être chacun un intégrateur à deux étages, fournissent un signal sinusoïdal envoyé sur un axe respectif de déviation du tube 120 et à l'entrée des circuits transformateurs 122 et Î24.1es signaux sinusoïdaux de déviation sont en phase avec le balayage du miroir et ils permettent de synchroniser de façon convenable l'affichage 30 i-'Ltr le tube 120. En cours de fonctionnement, on règle le commutateur 26 ae commande d'échelle, de manière à choisir une résistance du réseau 84 qui permet la détection d'une plage choisie de différence de température, par exemple 5»10, 20, 50, 100 ou 150°C. L'amplificateur 35 86 donne des signaux vidéo positif et négatif à ses sorties et le commutateur 30 de commande d'image peut donner sur l'écran du tube 120 un affichage de température croissante en fonction de la brillance croissante ou décroissante, en fonction du réglage du 71 02019 10 2077276 commutateur. Un amplificateur 88 de décalage comprend une commande 32 du fond qui assure un décalage du signal vidéo en permettant le réglage du noir de l'image affichée. Le bouton 28 de commande du contraste associé à l'amplificateur 96 permet le réglage du gain 5 du signal vidéo pour assurer une plage voulue de contraste d'image sur le tube. Le signal de sortie de l'amplificateur 98 excite l'entrée correspondant à l'axe des intensités du tube 120. Lorsque le commutateur 34 est en position intensité, le signal vidéo est appliqué 10 à pleine échelle au tube pour assurer une représentation des gris à pleine échelle du champ analysé. Lorsque le commutateur 34 est en position isotherme, le signal vidéo de l'amplificateur 96 est bloqué à la moitié de l'amplitude totale de l'échelle de façon, à afficher une représentation des gris à échelle réduite sur le 15 tube 120. Le signal vidéo à pleine échelle parvient à l'ampliti-cateur 90 et on règle la commande 38 de fixation du zéro pour assurer un niveau de référence nulle,la commande 40 d'isotherme permettant le réglage de la différence de température avec le niveau de référence affiché sous forme amplifiée. Le commu-20 tateur 36 permet le réglage du gain de l'amplificateur 90 et on le fixe de façon à assurer la résolution choisie pour l'affichage amplifié . On peut régler le commutateur 36 à une plage choisie de seuil d'isotherme, correspondant par exemple à 2, 5, 10 et 20 $ du signal vidéo à pleine échelle. Le comparateur 94 donne un signal 25 de sortie à l'amplificateur 96 pour tous les signaux de seuil qui tombent dans la plage de tensions du comparateur 94» de façon à provoquer l'apparition d'un point d'intensité maximale sur le tube aux emplacements oîi l'image affichée correspond au réglage du seuil. De cette manière, on affiche à pleine intensité 30 une plage voulue de températures, le reste de l'image thermique étant affiché à intensité moitié. Les signaux fournis par les circuits conformateurs 122 et 124 sont des signaux de correction destinés à éliminer sensiblement les variations de la vitesse d'inscription sur le tube provoquées 35 par l'analyse non linéaire du faisceau électronique. On règle le balayage du faisceau d'électrons en lui donnant une forme sinusoïdale synchronisée avec l'analyse par le miroir, et en conséquence 71 02019 n 2077276 l'intensité de la trace sur le tube varie d'une valeur minimale au centre à une valeur maximale aux extrémités. Pour que la trace ait une intensité uniforme, on crée un signal de correction, comme décrit précédemment, qui, une fois ajouté au signal d'entrée 5 dans l'amplificateur 98, donne au tube 120 un signal vidéo d'amplitude uniforme pour toutes les positions d'analyse. La vitesse d'inscription sur le tube est ainsi corrigée des variations dues au balayage non linéaire de façon à donner une intensité uniforme pour un signal vidéo particulier se produisant à un emplacement 10 quelconque de l'image affichée sur la face du^tube^^ Il est souhaitable dans certains cas/deux niveaux de différence de température et on effectue cette opération selon l'invention avec un affichage non ambigu de chaque niveau d'isotherme. Sur la figure 3A, le dispositif comprend un second générateur d'iso-15 therme ajouté à l'ensemble d'affichage de façon à permettre l'analyse simultanée de deux différences de température* Pour permettre la distinction facile des deux isothermes on soumet à un traitement stroboscopique un niveau choisi d'isotherme, par exemple à 3 hertz, de manière à identifier le niveau 20 choisi sur l'image. Si on soumet les deux niveaux à un traitement stroboscopique. on peut décaler les phases de 180° de façon que la représentation alternée des niveaux d'isotherme permette une identification facile. Le générateur double d'isotherme comprend des amplificateurs 90a et 90b d'isotherme, des comparateurs 94a 25 et 94b de niveau, un oscillateur 97 et un circuit 99 peimettant de combiner les niveaux. Chaque amplificateur comporte des commandes telles que décrites précédemment, et le circuit 99 comprend aussi des commandes 101 et 103 de choix d'isotherme affichée. 71 02019 12 2077276 En cours de fonctionnement, le signal provenant du commutateur 34, en position isotherme, parvient aux amplificateurs 90a et 90b qui sont chacun réglés pour un gain choisi par les commandes 36a et 36b de seuil. Les amplificateurs 90a 5 et 90b ont chacun une commande 38a et 38b de fixation d'isotherme nulle et une commande 40a et 40b de différence d'isotherme. Les signaux fournis par les amplificateurs 90a et 90b ex-.itent les comparateurs 94a et 94b respectifs dont le signal de sortie parvient au circuit 99 qui combine tous les signaux de seuil 10 dont l'amplitude est déterminée par les comparateurs 94a et 94b. Le circuit 99 de combinaison détermine le niveau d'isotherme affiché à l'aide des commandes 101 et 103. L'oscillateur 97 qui fonctionne par exemple à une fréquence de 3 Hz, fournit des signaux rectangulaires décalés de 180° et les envoie au 15 circuit 99 de façon à assurer le traitemen^étroboBcopique par addition aux signaux de sortie des comparateurs sous la commande des dispositifs 101 et 103. En manoeuvrant chacun de ces dispositifs, on peut présenter les niveaux d'isotherme respectifs sous forme stroboscopique ou non et on peut aussi les arrêter sélective-20 ment. Le signal de sortie du circuit 99 parvient à l'amplificateur 96 (figure 3) qui crée un point d'intensité maximale dans les parties de l'image correspondant au réglage de seuil des niveaux choisis d'isotherme. L'utilisation de générateurs doubles avec le circuit 99 25 permet une extraction et une identification facileedu niveau d'isotherme choisi dans les images affichées à l'aide d'un signal stroboscopique permettant l'identification du niveau choisiTisotherme. Un autre avantage du niveau d'isotherme est que le scintillement dû au traitement stroboscopique ©et clairement visible pour identi-30 fier les niveaux d'isotherme, car l'affichage donne normalement une présentation dépourvue de scintillement. La figure 4 représents une variante d'appareil de l'invention, particulièrement destiné à être utilisé à des distances focales courtes. La distance focale comprise entre le champ 132 et 35 1' objectif 134 est plus courte que dans le mode de réalisation de la figure 2, ce qui permet une plage .focale très douce. Le canal infrarouge comprend un élément dichroïque 130 susceptible de 71 02019 13 2077276 réfléchir l'énergie infrarouge et de transmettre l'énergie visible ; il reçoit l'énergie du champ ^32 à analyser et la dirige sur un objectif 134 et sur un miroir oscillant 136 associé à un analyseur vibrant 138 tel que décrit précédemment. 5 L'énergie réfléchie par le miroir 136 parvient à un second miroir 140 associé à l'analyseur 142 et oscillant autour d'un axe perpendiculaire à celui du miroir 136. Un détecteur infrarouge 144 placé dans un vase Dewar 146 reçoit l'énergie fournie par le dispositif optique. L'analyseur 138 provoque par exemple l'os-10 ' cillation du miroir 136 sur un angle correspondant à -50,à une fréquence de 30 Hz, de façon à assurer l'analyse de l'image, alors que l'analyseur 142 fait osciller le miroir 140 à une fréquence de 300 Hz sur un angle de -5° de façon à assurer l'analyse des lignes. L'analyse du champ s'effectue donc à la fréquence de 15 60 images par seconde. Comme décrit précédemment, un canal 148 d'observation visible reçoit l'énergie visible transmise par un séparateur 130 de faisceau de manière à permettre l'observation co-axiale du champ analysé. Le signal de sortie du canal optique parvient à un ensemble d'affichage, comme décrit précédemment. La fi-2C gure 5 représente un autre mode de réalisation d'appareil de prise de vues infrarouges selon l'invention ; dans ce dispositif, l'un des miroirs oscillants est un élément dichroïque destiné à réfléchir l'énergie infrarouge et à transmettre l'énergie visible. Sur la figure 5» un miroir dichroïque 150 est associé à un analyseur vibrant 25 152 tel que décrit précédemment et reçoit l'énergie d'un champ 154 à analyser ; il transmet l'énergie visible à un canal coaxial 156 d'observation analogue à celui qu'on a déjà décrit. L'énergie infrarouge reçue est réfléchie par le miroir dichroïque 150 sur un objectif 158 et vers un miroir oscillant 160 associé à un ana-30 lyseur vibrant 162. Un détecteur 164 placé dans un vase Dewar 166 reçoit l'énergie du miroir 160. Les signaux de sortie de la tête optique parviennent à l'ensemble d'affichage tel que décrit précédemment- Dans de nombreux cas, il est nécessaire d'analyser une 35 seule ligne du champ de la cible. La figure 6 représente un tel dispositif d'analyse de ligne selon l'invention qui comprend un élément dichroïque fixe 170 placé de façon à recevoir l'énergie 71 02019 u 2077276 0*1511 champ de vision 174 et à transmettre l'énergie visible à un canal 176» en réfléchissant l'énergie infrarouge vers un miroir 178 d'analyse associé à un analyseur vibrant 172 du type décrit précédemment. Le miroir 178 réfléchit l'énergie sur un objec-5 tif 180 et vers le détecteur infrarouge 182. Les signaux de sortie du détecteur 182 et les signaux de synchronisation de l'étage pilote 173 parviennent à un ensemble d'affichage comme précédemment. Dans le mode de réalisation représenté, le miroir 178 oscille en provoquant l'analyse de la ligne sur un angle de i20° à une fré-10 quence de 120 Hz. La figure 7 représente un mode de réalisation d'ensemble d'affichage d'analyse de ligne, et le dispositif est de façon générale analogue au circuit de la figure 3, sauf qu'il ne comprend qu'un seul canal de synchronisation et qu'il n'est pas nécessaire 15 de disposer de correction d'intensité puisque la présentation se fait sous forme d'une trace linéaire sur le tube à rayons cathodi-' ques.Le signal de différence de radiation provenant du détecteur parvient par l'intermédiaire du réseau 84 de commande d'échelle et du commutateur 26 de commande d'échelle à un amplificateur 86 20 qui fou-ait des signaux vidéo positifs ou négatifs par l'intermédiaire du commutateur 30 de commande d'image à l'amplificateur 96 de contraste relié à son tour à l'entrée du tube 120 à rayons cathodiques.En position isotherme, le commutateur 34 intensité-isotherme envoie les signaux vidéo à l'amplificateur 90 isotherme 25 et, par l'intermédiaire du réseau 92 de commande de seuil et du commutateur 36 de commande, au comparateur 94 de niveau. Le signal de sortie du comparateur 94 parvient à l'entrée d'intensité de l'axe Z du tube 120 à rayons cathodiques. Le signal de synchronisation fourni par l'étage pilote 30 173 de l'analyseur 172 de ligne excite un limiteur 400, un circuit de différentiation 402,un circuit à retard 404» un régénérateur ds forme d'onde 406 et un filtre passe-bas 408, dont la sortie est reliée à la borne d'entrée de déviation du tube 120. La figure 8 représente un mode de réalisation différent 35 de celui de la figure 6 et destiné à être utilisé pour des distances focales réduites grâce à la mise en place d'une lentille 181 entre l'élément 170 et le miroir 178 de manière à réduire la distance 71 02019 15 2077276 focale. Le fonctionnement est sensiblement le même que celui décrit à propos du mode de réalisation de la figure 6. la figure 9 représente un autre mode de réalisation de l'invention sous forme d'un dispositif d'analyse infrarouge 5 fournissant un affichage visuel de télévision synchronisé avec l'image thermique analysée, l'appareil permet ainsi l'observation visuelle à distance puisque le dispositif vidéo peut se trouver à une certaine diBtance de la tête optique infrarouge à laquelle il est relié par un câble électrique convenable. Sur la figure 9, 10 le dispositif comprend un objectif primaire 184 et un objectif secondaire 186 qui reçoit l'énergie visible du canal visible de la tête optique et qui la focalise sur la surface photosensible 188 d'un tube vidicon ou d'un autre tube à i*ages 189.-le signal de sortie électrique du tube 189 parvient à un pré-amplificateur 15 vidéo 190 dont la sortie est reliée à un affichage vidéo qui peut, d'un être un affichage à tube k rayons cathodiques'de l'ensemble 12 ou/ affichage de télévision. On réalise le balayage de l'énergie visuelle reçue à l'aide de bobines de déviations verticale et horizontale 376 et 378 associées au tube vidicon 189 et commandées 20 par des étages pilotes respectifs 384 et 386, les signaux de déviation X et Y des étages piloteB 384 et 386 sont les signaux de synchronisation fournis par les étages pilotes d'analyseurs et ces signaux de déviation parviennent au circuit 388 de correction de faisceau qui fournit un signal de co*-25 mande à la grille de commande du tube vidicon de manière à commander le courant du faisceau en vue de corriger l'analyse non linéaire des miroirs vibrants d'analyse. le circuit de correction de faisceau comprend des premier et second circuits conformateurs 389 et 390 destinés à conformer leur signal d'eatrÉe et à l'envoyer après 30 traitement à un amplificateur d'addition 391 dont la sortie représente le signal de comoande nécessaire. Selon l'invention, l'analyse du tube vidicon par le circuit de correction de faisceau s'effectue à une vitesse non linéaire synchronisée avec l'analyse non linéaire des analyseur*-: vibrants, l'affichage de télévision 35 permet la présentation des informations visibles et infrarouges sur un tube commun à rayon- ceth' diques.Par ex-emple,on peut disposer d'un dessin visible ave.^ une information superposée de température. 71 02019 16 2077276 le dispositif de télévision permet aussi une focalisation précise à distance de la tête optique et la mise en place à distance de celle-ci. L'appareil peut aussi comprendre un canal d'observation 5 visuelle qui comprend un miroir 192 partiellement réfléchissant qui réfléchit par exemple 30 $ de l'énergie reçue pour l'envoyer ■ au canal d'observation. Ce canal comprend un objectif secondaire 194 qui envoie la lumière sur un miroir 196, puis sur un réticule 198 et des lentilles relais 200 et 202 vers un oculaire 204. 10 On peut aussi mettre en oeuvre l'invention dans un mi croscope d'analyse infrarouge en disposant un trajet optique court et un petit détecteur susceptible de recevoir des petites images. La figure 10 représente la configuration externe d'un microscope selon l'invention. Le microscope assure le grossissement voulu' 15 dans le canal visible et un grossissement 1:1 dans le canal infrarouge pour empêcher la perte d'énergie et maintenir la-sensibilité du détecteur pour les petites images. Sur la figure 10, le microscope comprend une tête optique 210 munie d'un oculaire 211 et réglable verticalement sur une colonne filetée 212 d'un support 214. 20 Les boutons 216 et 218 de commande assurent le réglage vertical grossier et fin de la tête 210. Le support 214 est muni d'un plateau XI 220 destiné à recevoir les échantillons et des vis •micrométriques 222 permettent le réglage de la position d'un échantillon à analyser sur le plateau 220. Une lampe placée à l'intérieur 25 du plateau 220 ou au-dessous de celui-ci éclaire l'échantillon de façon à permettre son observation visible facile, et on peut régler l'éclairement par une commande convenable 224 placée sur le support 214. La figure 11 représente plus complètement le microscope. 30 Le canal d'observation visible comprend un séparateur 226 placé de façon à recevoir l'énergie d'ua champ d'observation 228 et à transmettre l'énergie infrarouge en réfléchissant l'énergie visible. Le séparateur 226 réfléchit l'énergie visible sur un miroir 230 et la dirige sur un objectif 232, puis sur un miroir 234 de 35 séparation de faisceau sur un prisme 236, par exemple un prisme de Schmidt, qui réfracte la lumière sur un réticule 238 et vers un oculaire 240. L'oeil reçoit une image visuelle redressée et 71 02019 17 2077276 non inversée. Une lampe 242 et un condenseur 244 dirige la lumière sur le miroii3é34 partielllement réfléchissant et, par l'intermédiaire des éléments 232, 230 et 226, dans le plan 228 d'observation. Par exemple, le miroir 234 réfléchit 50 de la 5 lumière visible et laisse passer le reste. le canal d'analyse infrarouge comprend un miroir oscillant 246 associé à l'analyseur vibrant 248 tel que décrit précédemment et associé à un étage pilote 250. L'énergie infrarouge réfléchie par le miroir 246 parvient au miroir oscillant 252 10 associé à l'analyseur 254 associé à un étage pilote 256. L'énergie passe alors dans un objectif 258 et sur un miroir fixe 260, puis vers un détecteur 262 placé dans un vase Dewar 264. Le miroir 246 assure la déviation horizontale de l'énergie reçue et il vibre par exemple sur un angle de —1,84° à une fréquence de 1200 Hz. 15 Le miroir 252 assure la déviation verticale de l'énergie et vibre ■f» sur un angle de - 1,04° à une fréquence de 30 Hz.L'analyse de la cible s'effectue à 60 images par seconde, chaque image comportant 40 lignes pour le champ de visée. Gomme précédemment, l'appareil a un coefficient d'utilisation effectivement égal à 100 $ grâce 20 aux vibrations bidirectionnelles des analyseurs à grande vitesse et à faible inertie.Le détecteur 262 est par exemple un détecteur photovoltaïque à antimoniure d'indium comportant un orifice refroidi de 25 microns, le champ de vision étant de 26°. Le traitement des signaux électriques est sensiblement le même que décrit précé-25 demment. Le signal de sortie du détecteur 262 parvient à un amplificateur autopolarisé 266 de commande qui renvoie un signal de correction au détecteur pour maintenir le fonctionnement à une polarité nulle. L'amplificateur 266 envoie aussi le signal de sortie du détecteur 262 au préamplificateur 268 dont la sortie est 30 reliée à l'ensemble d'affichage 270. Les étages pilotes 256 et 250 assurent la synchronisation X et Y avec un ensemble d'affichage 270. La figure 12 représenté une variante du mode de réalisation de la figure 11 permettant d'obtenir une sensibilité accrue 35 grâce à l'utilisation d'un double dispositif à lentille. Ce dernier mode de réalisation est de façon générale identique à celui de la figure 11, sauf en ce qui concerne le dispositif 300 à lentille 71 02019 2077276 placé entre le miroir dichroïque 226 et le miroir 246 d'analyse, et un second dispositif 302 à lentille placé entre les miroirs d'analyse 246 et 252. Le dispositif double à lentille permet d'accroître efficacement l'ouverture f et d'augmenter de façon cor— 5 respondante la sensibilité. En général, on obtient avec le dispositif optique de la figure 12 une sensibilité quatre fois supérieure à celle d'un dispositif à lentille unique, ou, pour la même intensité, on peut traiter un champ quatre fois plus grand. Il est bien entendu que la présente invention n'a été 10 décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention qui est défini dans les revendications annexées. 71 02019 2077276 ROTEroiCATIOHS 1. Dispositif d'analyse infrarouge, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à recevoir de l'énergie infrarouge et visible provenant d'un champ prédéterminé de vision 5 et à diriger l'énergie visible vers un canal visible et l'énergie infrarouge vers un canal infrarouge, le canal visible destiné à recevoir l'énergie visible et comprenant un dispositif optique d'observation du champ prédéterminé de vision, le canal infrarouge , . , ,étant destiné a recevoir l'énergie infrarouge, coaxial au canal visible 10 et comprenant un dispositif d'analyse oscillant à faible inertie susceptible d'analyser le champ de vision à une vitesse prédéterminée et avec un coefficient d'utilisation de 100 %, un petit dispositif optique infrarouge destiné à recevoir l'énergie infrarouge du dispositif d'analyse et à focaliser l'énergie reçue, et un dé-15 tecteur infrarouge placé dans le plan focal du dispositif optique et destiné à fournir un signal électrique représentatif de l'intensité de l'énergie infrarouge reçue. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un premier analyseur oscillant destiné à osciller 20 autour d'un premier axe à une première fréquence prédéterminée de façon à délimiter une image d'analyse, un second analyseur oscillant destiné à osciller autour d'un second axe perpendiculaire au premier et à une seconde fréquence prédéterminée supérieure à la première, de façon à assurer l'analyse des lignes de chaque 25 image, et un dispositif commandant l'oscillation des deux analyseurs de façon à assurer la synchronisation des analyses des lignes et des images, et à fournir des signaux de synchronisation. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les analyseurs comprennent chacun un analyseur de torsion 30 à faible inertie et un miroir plan susceptible de vibrer dans un angle prédéterminé autour d'un axe prédéterminé. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'affichage recevant le signal de sortie et affichant visuellement une représentation synchronisée 35 du champ analysé. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage comprend un tube à rayons cathodiques 71 02019 20 2077276 et un dispositif sensible aux signaux de synchronisation et destiné à synchroniser le tube à rayons cathodiques suivant le fonctionnement des analyseurs oscillants. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en 5 ce que chaque analyseur oscille à une vitesse qui varie de façon sinusoïdale, et en ce que le dispositif d'affichage comprend un dispositif destiné à compenser les variations de la vitesse d'écriture sur le tube cathodique dues au déplacement sinusoïdal de 1'analyseur,de manière à réaliser une analyse d'intensité 1 0 uniforme sur le tube à rayons cathodiques. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à focaliser simultanément les canaux visible et infrarouge. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en 15 ce que le dispositif d'affichage comprend un dispositif sensible au signal de sortie du détecteur infrarouge et destiné à fournir sélectivement une présentation à pleine échelle des gris sur le dispositif d'affichage et à échelle moitié des gris d'une bande isotherme d'intensité accrue, et un dispositif sensible aux si-20 gaaux de synchronisation provenant du dispositif d'analyse et destiné à fournir des signaux de déviation synchronisés au tube à rayons cathodiques. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de compensation comprend un dispositif con- 25 formateur des signaux de synchronisation provenant du dispositif d'analyse, un dispositif d'addition des signaux conformés avec le signal de sortie de manière à fournir un signal de correction, et un dispositif destiné à envoyer le signal de correction au tube à rayons-cathodiques. 30 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage comprend un dispositif destiné à choisir deux zones de températures intéressantes et à fournir des signaux représentatifs de ces ao.Vi@s, et un dispositif destiné à traiter les signaux de façon stroboscopique avant de les envoyer 35 au tube à rayons cathodiques, de manière à fournir un affichage non ambigu des zones choisies de température. 11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en 71 02019 2077276 ce que chaque analyseur oscille avec une vitesse variant de'façon sinusoïdale et comprend un dispositif de détection vidéo comprenant un détecteur d'image disposé de façon à recevoir l'énergie visible du champ de vision et destiné à fournir un signal vidéo 5 représentatif de l'énergie reçue, un dispositif sensible aux signaux de synchronisation provenant du dispositif d'analyse et destiné à fournir des signaux de déviation au détecteur d'image de manière à analyser l'énergie reçue, et un dispositif de correction sensible aux signaux de synchronisation et destiné à fournir 10 un signal corrigé en intensité au détecteur d'image de manière à compenser les variations de la vitesse d'analyse provoquées par le déplacement sinusoïdal des analyseurs. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'analyse comprend un analyseur destiné 15 à osciller autour d'un axe prédéterminé, à une fréquence prédéterminée, de manière à assurer l'analyse des lignes du champ de vision. 13. Dispositif d'analyse infrarouge, caractérisé en ce qu'il comprend un élément dichroïque destiné à transmettre l'énergie visible provenant d'un champ déterminé de vision à un canal visible 20 et à réfléchir l'énergie infrarouge du champ de vision vers un canal infrarouge, un canal visible placé de façon à' recevoir l'énergie visible et comprenant un dispositif optique d'observation coaxiale du champ de vision, un premier analyseur oscillant bidirectionnel à faible inertie destiné à analyser le champ de vision 25 autour d'un premier axe avec une première vitesse sinusoïdale prédéterminée de manière à définir l'image à analyser, un second analyseur oscillant bidirectionnel à faible inertie destiné à analyser le champ de vision autour d'un second axe orthogonal au premier axe à une seconde vitesse sinusoïdale prédéterminée oui 30 est supérieure à la première»î de manière à assurer l'analyse des lignes dans chaque image, un petit dispositif optique infrarouge disposé de façon à recevoir l'énergie infrarouge analysée par les analyseurs, un dispositif destiné à focaliser simultanément les canaux visible et infrarouge, un détecteur infra-35 rouge disposé dans le plan focal du dispositif optique et destiné à fournir un signal électrique représentatif de l'intensité de l'énergie infrarouge reçue, un dispositif destiné à fournir des 71 02019 22 2077276 signaux de synchronisation à partir des premier et second analyseurs, et un dispositif d'affichage comprenant un tube à rayons cathodiques destiné à fournir,lorsqu'il reçoit le signal de sortie et les signaux de synchronisation, un affichage visuel 5 synchronisé du champ analysé, ce dispositif d'affichage comprenant un dispositif sensible aux signaux de synchronisation et destiné à compenser les variations de la vitesse d'écriture sur le tube à rayons cathodiques provoquées par le déplacement sinusoïdal des analyseurs.