Brevet FR2130228A1 — publié le 19721103

' 2130228 la présente invention concerne un réflecteur d^un dispositif mécanique d'analyse d'un champ de vision, par dés radiations visibles ou infrarouges. Il est souvent nécessaire, dans diverses applications des 5 appareils de prises de vues ther Biographique s (appelés aussi appa-à reils/infrarouges) de transformer l'intensité des radiations d'une ou ^ coupe/d'une ligne en un signal électrique d'un détecteur qui,-par l'intermédiaire d'un déflecteur de rayons, par exemple un réflecteur, et des autres éléments du dispositif, analyse un champ de vision par 10 balayage rapide et répété dans une direction, ce balayage étant combiné à un déplacement lent en direction perpendiculaire et assurant l'analyse de/surface. On obtient ainsi un procédé d'analyse analogue à celui des ensembles de télévision. Pour que les appareils travaillent de manière optimale en pra-15 tique, dans le cas de l'analyse infrarouge, il faut que l'analyseur satisfasse à de nombreuses conditions, concernant aussi bien l'angle de vision qui peut être important, le champ de vision qui doit être large, le rendement temporel qui doit être élevé et le poids qui doit être faible, le dispositif externe devant permettre des 20 vitesses élevées de rotation du déflecteur.L'analyse a une sensibilité élevée pourvu que le déflecteur puisse utiliser de simples surfaces réfléchissantes pour le trajet optique et non pas des réfractions dans des prismes, ce dernier procédé réduisant considérablement la sensibilité, souvent au point de limiter la sensibilité 25 maximale possible. De plus, la dispersion dans les prismes rend inutilisable le dispositif aux grandes longueurs d'ondes qui sont nécessaires, par exemple, dans le cas d'analyse infrarouge ). L'obtention d'un grand angle de vision est absolument nécessaire car la distance comprise entre l'analyseur et les objets à 30 analyser, donc 1r sensibilité du dispositif dépendent directement de l'angle de vision. Il est important, pour la vitesse de rotation du déflecteur,que ce dernier ait une configuration favorable et un faible poids. Lorsque ces conditions sont satisfaites, la fréquence de travail de l'analyseur est accrue,et celui-ci consomme une éner-55 gie relativement faible, tout en ayant un bruit minimal. Le rendement temporel est défini comme étant la relation entre le temps d'analyse du ahessp de vision dans une direction et le temps compris 72 08886 2 2130228 entre le début d'un balayage et le début du suivant. On connaît des analyseurs ayant un rendement temporel élevé. Cependant, leur angle de vision est très faible. De plus, un dispositif de ce type comprend un prisme réfléchissant dont la section 5 est en étoile et dans lequel le trajet des rayons est compliqué, sibien que certains sont cachés et que le dispositif a une faible sensibilité. Ils présentent aussi un bruit élevé qui est difficile et à éliminer,/qui nécessite une énergie d'entraînement relativement élevée car le déflecteur agit comme un ventilateur. Pour cette rai-10 son, ce dispositif ne permet pas d'obtenir la fréquence élevée d'images nécessaire, par exemple,dans le cas d'un enregistreur à bande magnétique de télévision, car la fréquence nécessaire est de l'ordre de 25 images par seconde, la présente invention concerne un réflecteur destiné à un analyseur qui assure une réduction de ces incon-15 vénients des dispositifs de la technique antérieure. Par exemple, à l'aide des dispositifs décrits, il est possible d'enregistrer des informations mise^fen mémoire dans une caméra infrarouge sur des enregistreurs vidéo, tels qu'on en utilise en télévision, si bien qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des enregistreurs vidéo spéciaux. 20 l'invention concerne plus précisément un réflecteur d'analy seur mécanique d'un champ optique, par des rayons visibles ou infrarouges, comprenant deux tambours destinés à tourner autour d'un axe central commun, le premier tambour ayant un diamètre moyen supérieur à celui du second et portant un certain nombre de surfaces réflé-25 chissantes tournées vers l'axe et disposées symétriquement en direction radiale, le second tambour ayant un même nombre de surfaces réfléchissantes disposées radialement de façon symétrique, chaque surface réfléchissante du second tambour étant tournée à l'opposé de l'axe de manière à coopérer optiquement avec une surface réflé-30 chissante correspondante du premier tambour. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-tiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une perspective d'un analyseur comportant 35 un premier type de réflecteur ; la figure 2 est une coupe partielle d'un second réflecteur selon l'invention; et 72 08886 2130228 la figure 3 est une coupe partielle d'un troisième réflecteur selon l'invention. La figure 1 représente un analyseur ayant un réflecteur muni d'un premier tambour 1 comportant des surfaces internes réfléchis-5 santés la disposées symétriquement et un second tambour 2 vers les surfaces externes réfléchissantes 2a disposées symétriquement. Les tambours 1 et 2 sont destinés à tourner en synchronisme autour d'un axe central commun et ils sont associés par des rayons 9 et montés sur un arbre 3 entraîné par un moteur électrique 4 alimenté par 10 des fils 5 et 6. L'arbre 3 est monté dans un palier comprenant deux chevalets 7 et 8. Chacun des tambours 1 et 2 a une section par un plan perpendiculaire à l'axe commun de rotation qui est un hexagone régulier. Evidemment,les tambours peuvent avoir d'autres configurations,'par 15 exemple celles d'un polygone régulier ayant plus ou moins de six côtés, et plus de préférence. Les surfaces réfléchissantes 1a et 2a des tambours disposées symétriquement- comme représenté, sont aussi telles que la section par un plan perpendiculaire à l'axe d'un jeu de surfaces réfléchissantes 1a ou 2a est un hexagone régulier, le 20 cercle dans lequel est inscrit l'hexagone des surfaces 2a ayant un a celui diamètre inférieur/du cercle dans lequel est inscrit l'hexagone des surfaces 1a. La section par un plan passant par les surfaces réfléchissantes peut être consituée par une atitre figure symétrique, par exemple par un polygone régulier ayant un certain nombre de côtés dif-25 férent de six suivant la forme du tambour. Les tambours 1 et 2 sont .coaxiaux, si bien que les surfaces réfléchissantes correspondantes 1a et 2a sont en regard et coopèrent optiquement. Dans le mode de réalisation représenté, les deux tambours 1 et 2 sont décalés l'un par rapport à l'autre d'une distance telle 30 que le tambour 2 se trouve totalement à l'extérieur du tambour 1. Cependant, il est possible de disposer le tambour 2 en partie ou en totalité dans le tambour 1, cette dernière disposition étant particulièrement favorable, car le rapprochement du premier tambour d'une configuration circulaire permet une vitesse élevée de rotation 35 du réflecteur, sans qu'il faille une importante force d'entraînement ou un bruit important, si bien que la fréquence voulue d'image est élevée. 72 08886 2130228 Les surfaces réfléchissantes coopérantes 1a et 2a des deux tambours 1 et 2 sont parallèles et elles sont,de plus,parallèles à l'axe de rotation. La surface de chaque face 1a dépasse la surface de chaque face 2a et au cours dEssais, on considère qu'un allon-5 gement axial, c'est-à-dire l'allongement des surfaces perpendiculairement à la direction de l'axe de rotation, de chaque surface 1a, est de 1,5 à 5 fois celui de chaque surface 2a. Sur la figure 1, les tambours sont associés l'un à l'autre par des rayons 9, et ils sont associés à l'arbre 3 par le moyeu du second tambour. Le moyeu peut 10 être remplacé par un autre dispositif équivalent-associé à l'un des deux tambours. Le réflecteur décrit est associé aux autres éléments de l'analyseur, qui comprend, en plus d'un détecteur 10. et de ses connexions 11 et 12, deux éléments 13 et 14 de focalisation, qu'on a re-15 présentés sous forme de miroirs concaves. Le détecteur 10 et :1e miroir concave 14 sont ^insi combinés a l'aide avec le réflecteur de manière que le détecteur 10 analyse/du mi- ,°u roir 14 une zone 15 voisine de la surface/disposée sur celle-ci qui est engendrée par les bords des secondes surfaces 2a lors de la 20 rotation de l'élément 2, dont la surface comprend le cercle dans lequel est inscrit le second tambour 2. L'élément focalisateur 14 doit être disposé de manière que les rayons centraux des faisceaux 16 divergeant de la surface 15, prolongés au-delà de cette zone 15, recoupent l'axe de rotation 3- La disposition des tambours 1 et 2, 25 l'un par rapport à l'autre et par rapport au détecteur 10,doittde plus,permettre à la surface 15 d'être projetée sous forme d'une surface virtuelle 17 par les surfaces réfléchissantes des tambours 1 et 2, cette surface, du fait de la rotation des surfaces 1a et 2a, se déplaçant sur une courbe 18 perpendiculairement à l'axe de rota-30 tion de l'arbre 3. Le second miroir concave 13 monté de manière à tourner autour d'un axe 19 parallèle au plan de la courbe 18, permet d'analyser une zone environnante intéressante, les constituants de l'analyseur . et leur position relative étant tels que la courbe 18 se trouve 35 dans le plan image du miroir 13. De cette manière, la radiation 21 provenant à ur^moment donné d'une certaine direction est focalisée sur le détecteur 10 par les miroirs 13 et 14. Du fait de la rotation 72 0888b 5 2130228 des tambours 1 et 2» la direction analysée par le détecteur change >* constamment en passant d'une position initiale à une position finale puis, lorsque l'un des coins du tambour 2 passe au niveau de la zone 15 projetée sur le détecteur, la direction revient instan-5 tanément à sa valeur initiale. Le balayage assuré par le réflecteur pour le détecteur peut aussi être considéré comme le déplacement de la surface virtuelle 17 dans le plan image du miroir 13. La surface 17 se déplace d'un premier côté du plan image au côté opposé du fait du déplacement de la surface réfléchissante 1a, puis la sur-10 face revient momentanément du premier côté lorsque la surface suivante 1a joue le rôle de la première surface 1a citée, une fois qu'un coin de l'élément 2 est passé au niveau de la surface 15. Le balayage horizontal est combiné avec un balayage vertical correspondant. Dans ce mode de réalisation, ce balayage vertical est obtenu 15 par rotation de l'élément 13 autour de l'arbre 19» les radiations provenant de directions d'élévation différentes de celle de la direction citée étant focalisées sur le détecteur 10. On obtient le"même résultat en maintenant l'élément 13 fixe et en-faisant tourner un miroir plan autour d'un axe perpendiculaire à l'axe 3, sur le tra-20 jet des rayons avant le miroir 13. Les figures 2 et 3 représentent les modes de réalisation préférés dans lesquels les tambours 1 et 2 sont placés l'un par rapport à l'autre de la manière la plus satisfaisante; Sur la figure 2, le tambour 2 est solidement associé à" l'axe 25 20 et le tambour 1 est solidement associé au tambour 2 par six rayons 9. Sur la figure 3, contrairement aux figures 1- et 2, le tambour 2 est totalement disposé à l'intérieur du tambour 1. Les premières surfaces 1a ne sont pas parallèles aux seconde^surfaces cor-reponsantes 2a dans ce mode de réalisation, les surfaces 1a et 2a 30 correspondantes formant un angle aigu portant la référence 21 sur la figure 3. Cette dernière représente aussi schématiquement le trajet des rayons vers un détecteur 10. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter 35. toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention . Par exemple, les surr faces réfléchissantes ne doivent pas.être obligatoirement planes, et elles peuvent être par exemple concaves. 72 08886 6 2130228 REVENDICATIONS 1. Ensemble déflecteur d'un dispositif mécanique d'analyse optique d'un champ de vision, par des rayons visibles ou infrarouges, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments analogues à des tam-5 bours, tournant à la même vitesse autour d'un axe de rotation, le premier élément supportant des premières surfaces réfléchissantes tournées vers l'axe de rotation et formant un premier polygone régulier dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation, le second élément portant des secondes surfaces réfléchissantes dont le 10 nombre est égal à celui des premières surfaces réfléchissantes, destinées à éloigner les rayons lumineux de l'axe de rotation et disposées de manière analogue aux premières surfaces réfléchissantes de manière àjformer un second polygone régulier dans un plan dé coupe perpendiculaire à l'axe de rotation, le cercle dans lequel est ins-15 crit le second polygone étant plus petit que celui dans lequel est inscrit le premier polygone, les deux éléments étant disposés con-centriquement l'un par rapport à l'autre, chaque première surface du premier élément coopérant optiquement avec une seconde surface correspondante du second élément. 20 2. Déflecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dimension suivant l'axe de rotation des deux éléments est telle que le second élément est disposé totalement ou partiellement à l'intérieur ou totalement à l'extérieur du premier élément. 3. Déflecteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé 25 en ce que les première et seconde surfaces sont parallèles. 4. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont parallèles à l'axe de rotation. 5. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications pré-30 cédentes,caractérisé en ce que le nombre des premières surfaces et celui des secondes surfaces sont égaux à six ou plus. 6. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la superficie de chaque surface est nettement supérieure à celle de chaque seconde surface. 35 7. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que la largeur, c'est-à-dire la dimension perpendiculaire à l'axe de rotation de chaque première 72 08886 7 2130228 surface,est égale à 1,5 à 5 fois celle de chaque seconde surface. 8. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premières surfaces ou les secondes au moins ont une forme concave. 5 9. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que les deux éléments sont associés mécaniquement à un axe commun qui coïncide avec l'axe.de rotation. 10. Déflecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux éléments sont assoeiés à l'axe par un moyeu commun, 10 les éléments étant associés l'un à l'autre par des rayons.