Brevet FR2192427A1 — publié le 19740208

L'invention est relative aux dispositifs pour l'observation d'objets rapprochés avec grossissement, en vue notamment de la détection de défauts dans des états de surface. Les dispositifs de ce genre connus jusqu'à ce jour comportent généralement un instrument optique à un ou deux oculaires munis chacun d'un oeilleton contre lequel l'observateur doit appliquer un oeil. L'observation exécutée dans ces conditions est fastidieuse à la longue et nécessite en outre l'immobilisation de la tête de l'observateur en une position pour laquelle celui-ci ne peut voir directement l'objet observé : pour déplacer ce dernier en vue notamment d'améliorer son centrage ou de rendre son exploration plus complète, il est donc fréquemment nécessaire à l'observateur de quitter momentanément sa position d'observation, puis d'y revenir après avoir déplacé l'objet, ce qui prend beaucoup de temps. De plus ces types d'instruments ne se prêtent qu'à des observations individuelles : pour montrer ce qu'il voit à un autre spécialiste, l'observateur est obligé de laisser à celui-ci son poste d'observation et ne peut plus alors lui commenter que par mémoire l'image observée. On peut noter également que l'exploitation des images observées visuellement à l'aide des instruments connus n'est pas simple, celles-ci se prêtant mal à une reproduction par croquis ou autre. Les dispositifs d'observation conformes à l'invention remédient à ces divers inconviients. Un tel dispositif comprend une caméra de télévision, un récepteur de télévision et un câble de liaison entre ces deux appareils, ladite caméra étant agencée de façon à capter une image nette d'un objet situé à une petite distance, inférieure à 10 cm et de préférence inférieure à 5 cm, de son verre frontal quand aucun système optique auxiliaire n'est interposé entre ce verre et cet objet, et le récepteur étant choisi de façon telle que le grossissement de l'image reproduite par rapport à l'objet soit supérieur à 10 et de préférence supérieur à 20. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - la caméra de télévision comprise par un ensemble du genre en question comporte, rassemblés en un même bloc, le système optique, le tube-image, les organes de balayage et de focalisation de ce tube et un amplificateur à faible impédance de sortie, mais les moyens nécessaires à l'alimentation et à la commande desdits organes sont séparés de ce bloc, étant de préférence contenus dans le boiter du récepteur, et sont reliés audit bloc par un câble souple à conducteurs multiples, - la caméra de télévision comprise par un ensemble du genre en question est directement montée, avec interposition d'un système optique approprié, sur un oculaire d'observation usuel afin de jouer le rôle de l'oeil d'un observateur en ce qui concerne l'enregistrement de l'image observée. L'invention comprend, mises à part- ces disposition principales, certaines autredispositions qui stutilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire quelques modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre schématiquement un ensemble d'observation établi conformément à l'invention. La figure 2 montre une variante perfectionnée d'un tel ensemble. La figure 3 montre l'application de ce dernier ensemble à l'exploitation d'un appareil de mesure. Et la figure 4 montre l'application du même ensemble à l'exploitation d'un endoscope. D'une façon générale, on fait comprendre à l'ensemble d'observation en cause - une caméra de prise de vue de télévision 1 - un récepteur d'images télévisées 2, - et un câble de liaison 3 propre à transmettre de la caméra au récepteur les trains d'impulsions électriques représentatifs d'images engendrées par la caméra. Un tel ensemble est connu en soi sous l'appellation "circuit fermé". Mais au lieu que la caméra 1 soit d'un type habituel adapté à former sur sa cible photosensible 4 des images nettes d'objets situés à plusieurs mètres d'elle, on l'agence ici de façon telle que les images nettes formées correspondent à des objets observes 5 très rapprochés, c'est-à-dire situés à une distance d de son verre frontal inférieure à 10 cm et par exemple de l'ordre de 3 cm. A cet effet l'on dispose le tube-image 6 à une distance du système optique d'entrée 7 supérieure d'une longueur e à celle que l'on rencontre dans les installations en circuit fermé habituelles. A titre d'exemple, pour un objectif F : 1,6 de 16 mm de diamètre, la distance e est avantageusement de l'ordre de 20 mm. Par ailleurs on choisit le récepteur 2 de façon telle que les images reçues sur sonécran 8 soient grossies par rapport aux objets correspondants d'un coefficient G supérieur à 10, de préférence supérieur à 20, par exemple égal à 25 ou 30, ledit coefficient pouvant même atteindre ou dépasser largement 100. On complète cet appareillage par une lampe 9, de préférence à intensité lumineuse réglable, permettant d'améliorer l'éclairage des objets S et en particulier de supprimer les effets indésirables de réflexion. Cette lampe peut être disposée de façon à assurer un-éclairage rasant de l'objet à observer, c'est-à-dire sensiblement perpendiculaire à l'axe de visée dans la zone examinée de cet objet. Le support 10 dudit objet et/ou celui de la caméra sont munis de moyens permettant de déplacer le premier par rapport à la seconde dans les trois directions de l'espace. Avec l'ensemble décrit ci-dessus, on obtient sur l'écran 8 des images nettes et très fortement grossies de l'objet 5. Sur la figure 1 on a supposé à titre illustratif que cet objet était une pièce métallique dont on désire contrôler l'état de surface : on voit apparattre sur l'image fortement agrandie de l'écran 8 une crique 11 pratiquement indécelable à l'oeil nu. En somme la cible photosensible 4 de la caméra joue le rôle que jouait dans les instruments antérieurs la rétine de l'oeil de l'observateur : les images formées sur cette cible sont ensuite analysées, transportées, puis reformées à échelle fortement agrandie sur l'écran 8 oùlelles peuvent être observées à loisir par plusieurs personnes à la fois sans imposer aucune servitude en ce qui concerne la position des yeux et des têtes des observateurs, et dans des conditions permettant des reproductions extrêmement souples, notamment par croquis à main levée ou par enregistrement magnétique ou photocraDhique. En outre le regard de chaque observateur peut passer de l'objet 5 à son image sur l'écran 8 sans bouger la tête, ce qui simplifie et accélère considérablement les centrages et autres déplacements des objets 5 en vue de leur exploration. D'une façon générale la caméra de l'ensemble selon l'invention peut remplacer l'oeil d'un observateur dans ses diffë- rents rôles d'examen d'images agrandies jusqu'ici réalisés à l'aide d'oculaires ou de binoculaires. Pour que ces instruments forment une image nette sur la cible 4 du tube-image 6 au lieu de la former sur la rétine de l'oeil d'un observateur, on exploite le système optique classique que constituent le cristallin et l'humeur vitrée de cet oeil - éventuellement associés avec une ou plusieurs lentilles de l'instrument d'observation - par un autre système optique 12 (fig. 3 et 4) qui peut être formé d'une lentille unique et que l'on monte à l'entrée du système 7. C'est l'ensemble constitué par la caméra 1 et par ce système optique 12 que l'on monte sur les instruments d'observation habituels afin d'y substituer l'observation télévisée à l'observation directe. Pour simplifier un tel montage, il est bien entendu désirable que le bloc caméra soit le plus léger et le moins encombrant possible. C'est pourquoi, dans un mode de réalisation préféré, on ne fait comporter audit bloc visible en 13 sur les figures 2 à 4 que le système optique 7, le tube-image 6, les organes directement associés à ce tube (pour le balayage et la focalisation) et un amplificateur des signaux élaborés par ledit tube présentant une faible impédance de sortie, et l'on reporte à distance, dans un bottier 14 (fig. 2) indépendant dudit bloc qui peut être confondu avec le coffret du récepteur 2, tous les autres organes nécessaires à l'alimentation et à la commande des organes associés au tube 6, la liaison entre le bottier 14 et le bloc caméra étant assurée à l'aide d'un câble 15 spécial à conducteurs multiples. La figure 3 montre l'application de l'invention à un instrument 16 parfois appelé "genevoise" permettant de comparer avec une très grande précision les cotes de deux calibres d'étalonnage : la mesure effectuée par un tel instrument est lisible sur une. échelle graduée 17 très fine qui apparait fortement grossie sur l'écran 8 du récepteur 2. La figure 4 montre l'application de l'invention à un examen endoscopique mettant en oeuvre un guide optique 18 de petite section transversale propre à transmettre les images sans les altérer et à pénétrer dans des cavités étroites 19. Un tel appareil est avantageusement associé à une source de lumière transmise sur place à l'aide d'un conduit optique 20. En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'un ensemble permettant d'effectuer des observations et explorations d'objets rapprochés dans des conditions de confort, de rapidité et de reproductibilité inégalées avec les instruments connus jusqu'à ce jour. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux, de ses modes d'application et de réalisation, qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, butes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'observation d'objets rapprochés avec grossissement, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra de télévision (1), un récepteur de télévision (2) et un câble (3) de liaison entre ces deux appareils, ladite caméra étant agencée de façon à capter une image nette d'un objet situé à une distance inférieure à 10 cm de son verre frontal quand aucun système op tique auxiliaire n'est interposé entre ce verre et cet objet, et le récepteur étant choisi de façon telle que le grossissement de l'image reproduite par rapport à l'objet soit supérieur à 10 et de préférence supérieur à 20. 2. Dispositif d'observation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre l'objet observé et le verre frontal de la caméra est inférieure à 5 cm. 3. Dispositif d'observation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il c-omprend,rassem- blés dans un même bloc 13, le système optique, le tube-image, les organes de balayage et de focalisation de ce tube et un amplificateur à faible impédance de sortie, les moyens nécessaires à l'alimentation et à la commande desdits organes étant séparés dudit bloc et reliés à celui-ci par un câble souple à conducteurs multiples. 4. Dispositif d'observation selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens sont contenus dans le boîtier du récepteur. 5. Dispositif d'observation selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la caméra est directement montée, avec interposition d'un système optique approprié (12),sur un oculaire d'observation usuel.