Brevet FR2417785A1 — publié le 19790914

La présente invention a trait à un dispositif draccouplement de systèmes optiques ainsi qu'à un système de prise de vue, plus particulièrement sur écran d'oscilloscope cathodique, qui l'utilise. La présente invention concerne plus précisément l'accouplement dlun système adjoint formé de un ou plusieurs éléments optiques et d'un système optique dit de référence, tel qu'il réalise le parallélisme de l'axe optique du système adjoint et de celui du système de référence ainsi que le trajet optique en chambre noire. Le système de référence est plus particulièrement écran d'un oscilloscope cathodique et le système adjoint est une caméra de télévision. On sait que l'association d'une caméra de télévision et d'un oscilloscope permet de saisir en temps réel les courbes apparaissant sur l'écran de l'oscilloscope et de les transmettre à un système informatique situé en aval de la caméra. Cette technique est utilisée en particulier pour l'eiploitation des phénomènes très rapides (photons, plasma) que seule la rémanence de l'imago sur écran permet d'appréhender. Pour ne pas avoir de distorsion de l'information entre l'image donnée par 1 T dscilloscope et le signal délivré par la caméra, deux conditions essentielles sont requises - en premier lieu, il doit y avoir parallélisme entre l'axe optique de l'écran et celui de la caméra, c'est-à-dire que ce dernier doit titre perpendiculaire au plan de l'écran sensiblement en son milieu - en second lieu, le trajet optique doit se faire en chambre noire. Outre ces deux conditions, on recherche une rigidité mécanique et une robustesse de l'ensemble, nécessaire du point de vue de la stabilité optique et permettant de résister aux manipulations -et aux transports. Enfin, il faut pouvoir faire varier la dimension de l'image par déplacement de la caméra sur l'axe optique, ceci à des fins de réglage, avec la possibilité de verrouiller le dispositif une fois le réglage effectué dans une position donnée. Les réalisations de l'art antérieur dans ce domaine sont de deux types. Dans un premier type de solutions, dites non intégrées, le trajet en chambre noire et le parallélisme des axes optiques font l'objet de deux dispositifs séparés : un soufflet reliant l'écran et la caméra assure le trajet optique en chambre noire tandis qu'un système de potence fixable sur l'oscilloscope et soutenant la caméra ou tout autre moyen (crémaillères, pantographes, colonne à billes) permet de régler le parallélisme des axes optiques. Pour satisfaire à la condition de robustesse et de-rigidité mécanique, ces types de solutions conduisent à des réalisations encombrantes et lourdes. Dans un deuxième type de solutions, dites intégrées, le trajet en chambre noire ainsi que le parallélisme des axes optiques sont assurés par un seul et même dispositif. Dans une de ces solutions, le dispositif comporte deux boîtiers coulissant l'un dans l'autre, de forme parallélipédique ou cylindrique, avec joints de lumière, rendus solidaires l'un de l'écran et l'autre de la caméra. Cette solution conduit à des réalisations nécessitant de multiples joints de lumière dans des pièces en mouvement les unes par rapport aux autres, ce qui augmente la fragilité de l'ensemble ainsi que les risques de blocage. Une autre solution intégrée met en jeu une entretoise cylindrique à pas de vis et rainure antirotation, solidaire de lçobjectif de la caméra, et que l'on fixe sur l'écran de l'oscilloscope. Cette solution peut conduire à une certaine complexité due à la nécessité de ne pas avoir derotation de la caméra autour de l'axe optique pendant le réglage de la distance. Ces types de solutions intégrées peuvent être réalisés de façon moins encombrante que les solutions non intégrées par simple fixation du dispositif par sa face avant sur le système de référence, mais ce dispositif doit alors pouvoir supporter le poids en porte-à-faux des éléments optiques adjoints en l'occurrence, dans l'exemple particulier cité, celui de la caméra. Tout cela les rend relativement fragiles. Un des objets de l'invention est la réalisation d'un dispositif d'accouplement relevant de la solution dite intégrée qui échappe aux inconvénients de l'art antérieur et qui soit robuste et économique. Suivant une caractéristique de l'invention, le dispositif d'accouplement, se fixant rigidement par l'une de ses faces sur le système de référence, comprend un caisson étanche à la lumière à l'intérieur duquel sont placés les éléments optiques adjoints les parois verticales de ce caisson sont constituées par deux montants verticaux massifs creusés intérieurement de-rainures parallèles à l'axe optique du système de référence et servant de guides à des patins sur lesquels sont montés les éléments optiques adjoints. Le parallélisme rigoureux des rainures assure alors celui des axes optiques du système de référence et du système adjoint quand on fait varier leur distance lors de la mise au point nécessaire. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparateront au cours de la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à l'aide de la figure unique, qui représente une vue schématique éclatée en perspective d'un dispositif A suivant l'invention associant à titre d'exemple une caméra de télévision à un écran d'oscilloscope. Le dispositif A suivant l'invention est parfaitement symétrique par rapport à l'axe optique, noté Oz sur la figure, perpendiculaire à un écran oscilloscopique 1 en son centre 0. Le dispositif A, constituant un caisson, est représenté éclaté en Six morceaux : - deux montants verticaux massifs 4, parallèles à Oz - deux capots supérieur 8 et inférieur 9, horizontaux et parallèles à Oz mais comportant des prolongements obliques - deux flasques avant 3 et arrière 7 perpendiculaires à Oz. Les montants 4 sont des profilés parallélipédiques dont les dimensions sont fonction de la taille et du poids en porte-à-faux du système optique adjoint. Dans 11 exemple représenté, les dimensions de chaque profilé sont de l'ordre de 8 mm pour l'épaisseur et 88 mm pour la hauteur, mesurées perpendiculairement à Oz respectivement horizontalement et verticalement,; leur longueur, parallèlement à Oz est de l'ordre de 340 mm. Ces trois dimensions suffisent, en ce qui concerne les deux premières à supporter le poids de la caméra 6, du type connu sous le nom de la marque déposée "NOCTICON", et en ce qui concerne la dernière à loger cette caméra et ses objectifs et à permettre le réglage de la distance écran-caméra. Les montants 4 sont creusés, sur leur face interne, de rainures 10, représentées schématiquement sur la figure au nombre de six par montants, de formes diverses correspondant à celles de patins 5 sur lesquels est montée la caméra 6. Ces rainures sont perpendiculaires à la face du profilé 4 qui se plaque contre la flasque avant 3 ; celui-ci comportant une ouverture circulaire permettant le passage des rayons lumineux de l'écran vers la caméra, est solidaire de l'écran de ltoscilloscope par I'intermé- diaire d'une pièce d'adaptation 2 sur laquelle il se fixe au moyen de vis. Les rainures 10, perpendiculaires au flasque avant 3 sont donc perpendiculaires au plan de l'image. Pour obtenir la précision nécessaire pour les montants 4 qui sont les pièces maîtresses du caisson et pour assurer leur résistance à la déformation, on les réalise par exemple en métal extrudé. Les flasques avant 3 et arrière 7 sont vissés sur les montants 4. Entre toutes ces pièces formant le caisson sont disposés des joints de lumière. Les capots 8 et g sont introduits dans de petites rainures Il courant le long des montants et des flasques, garnies de joints de lumière type néoprène, où ces capots, se bloquant par déformation, assurent l'étanchéité du caisson. La caméra 6 est rendue mobile grâce aux patins 5 disposés dans les rainures 10.-Cn dispositif manuel de réglage et de verrouil lage 12 est schématisé sur la figure ; ce dispositif peut aussi être mécanique (vis mécrométrique commandant la position de la caméra à travers le flasque arrière) ou électrique (moteur d'entrai- nement intégré). L'ensemble des commandes électriques extérieures, en particulier la commande marche-arr8t se fait par l'intermédiaire d'un câble 13 entrant par le capot inférieur 9. Les capots 8 et 9 et le flasque arrière 7 peuvent comporter un certain nombre d'orifices, à des fins de réglage ou de commande, car cela n'affecte pas la rigidité du caisson. il suffit de calfeutrer les jours ainsi créés par des joints de lumière ce qui ne rend pas le système plus fragile puisqu'il ne s'agit pas de pièces en déformation ou en mouvement. On réalise ainsi un ensemble monobloc, économique léger et robuste permettant de coupler une caméra de télévision à un écran oscilloscopique. Une telle structure en caisson, à montants rainurés, s'applique de même à l'accouplement d'une optique complexe, comportant par exemple des objectifs de reprise et un dispositif à fente, et d'une caméra qui est alors le système de référence. Plus généralement on a ainsi défini un mode de réalisation simple et économique de boîtiers d'accouplement de systèmes optiques complexes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement de plusieurs éléments optiques dits adjoints et d'un système optique dit de référence, se fixant rigidement par sa face avant sur le système de référence, caractérisé en ce que le dispositif comprend un caisson étanche à la lumière à l'intérieur duquel sont placés les éléments optiques adjoints montés sur des patins (5), et en ce que ce caisson présente des montants verticaux (4) entretoisant un flasque avant (3) et un flasque arrière (7), ces montants étant creusés intérieurement de rainures parallèles à l'axe optique servant de guides aux patins (5). 2. Dispositif d'accouplement optique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les montants (4) du caisson sont deforme parallélipédique et que leurs dimensions dans un plan perpendiculaire à l'axe optique sont telles qu'elles empechent toute déformation due au poids en porte-à-faux des éléments optiques adjoints. 3. Dispositif d'accouplement optique suivant la revendication 2, caractérisé par des montants (4) réalisés en métal extrudé. Dispositif d'accouplezent optique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'étanchéité à la lumière du caisson constituant le dispositif est complétée par deux capots, supérieur et inférieur, se fixant sur les montants (4) et les flasques avant (3) et arrière (7) et par des joints de lumière disposés entre chacune des pièces du caisson. 5. Dispositif d'accouplement optique suivant les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le système de référence est l'écran (1) d'un oscilloscope cathodique et le système adjoint une caméra (6) de télévision et que le flasque avant (3), comportant une ouverture permettant la prise de vue, est fixé sur l'écran (1) par l'intermédiaire d'une pièce d'adaptation (2). 6. Dispositif d'accouplement optique suivant la revendication 5, caractérisé par un système de verrouillage de la position de la caméra (6) par rapport à l'écran (1). 7. Boîtiers de systèmes optiques complexes réalisés suivant l'une des revendications 1 à 6.