Brevet FR2534033A1 — publié le 19840406

La présente invention concerne un perfectionnement aux dispositifs de couplage par fibres optiques entre un dispositif à sortie image et un dispositif de prise de vue à l'état solide. Dans la présente invention, par dispositif à sortie image on entend les tubes ou dispositifs image - donnant une image comme information en sortie tels que les tubes intensificateurs et convertisseurs d'image, les tubes à rayons cathodiques ou les tubes à entretien d'image mais aussi tout système de reprise et transmission d'image. Depuis quelques années, les dispositifs de prise de vue à l'état solide utilisant en particulier le principe du transfert de charges connaissent un développement très important et sont amenés à remplacer de plus en plus les tubes de prise de vue classiques tels que les tubes vidicons. De ce fait, les dispositifs de prise de vue à Pétat solide sont utilisés dans les domaines de l'analyse et de la transmission d'image couverts antérieurement par les tubes de prise de vue classiques et, par exemple, ils peuvent être utilisés pour la reprise d'image en sortie d'un tube à sortie image tel que défini cidessus. Les dispositifs de prise de vue utilisant le transfert de charge sont essentiellement des dispositifs du type- matrice ou barrette linéaire. Or, dans le cas des dispositifs de prise de vue du type matrice, la zone image est constituée par une surface présentant dans l'état 2 actuel de l'art une dimension d'au plus lcm2-et est limitée dans sa possibilité de différentier un nombre important de points élémentaires. Toutefois, lorsque le dispositif de prise de vue est couplé à un tube à sortie image, la surface de l'image à reprendre est plus importante que celle de la zone image et comporte en particulier un nombre de points élémentaires plus élevé de manière à obtenir une bonne résolution.Aussi pour reprendre des images dont le nombre de points est supérieur à la capacité de détection du dispositif de prise de vue, on a propose antérieurement de morceler l'image en sortie du tube en plusieurs sous-images contenant chacune un nombre de points élémentaires tel que le dispositif de prise de vue couplé à la sous-image présente une résolution suffisante pour ledit nombre de points. Dans ce cas, le couplage entre les sous-images et les dispositifs de prise de vue à l'état solide correspondants peut-etre réalisé par exemple a l'aide d'un ensemble de fibres optiques constitué de plusieurs blocs de fibres optiques. Toutefois, l'utilisation d'un tel dispositif do couplage présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, pour obtenir une bonne qualité d'image, les blocs de fibres optiques doivent être positionnés de manière à recouvrir, de façon uniforme et sans discontinuité par une de leurs extrémités, l'ensemble des sous-images tandis que l'autre extrémité de chaque bloc est accolée à la zone photosensible du dispositif de prise de vue à l'état solide correspondant. La structure utilisée pour les blocs de fibres optiques est donc une structure dans laquelle. les fibres optiques sont inclinées par rapport à une perpendiculaire à la surface image pour permettre le montage des dispositifs à ltétat solide contenus dans des boitiers à double rangée de connexions de type DIL (pour "Dual in line package" en langue anglaise) ou similaire.Toutefois, une telle structure s'avere difficilement utilisable en pratique car beaucoup trop fragile. La présente invention a donc pour but un perfectionnement aux dispositifs de couplage par fibres optiques présentant une telle structure. En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif de couplage par fibres optiques entre un dispositif a sortie image et des dispositifs de prise de vue à l'état solide constitué par au moins deux blocs de fibres optiques inclinées caractérisé en ce que la partie côté dispositif imago de chaque bloc présente sur une partie de sa hauteur au moins une paroi verticale plane et parfaitement lisse, les parois verticales de deux blocs contigus étant accolées l'une à l'autre. JusquXà maintenant la présente invention a été décrite en se rapportant plus particulièrement à des dispositifs de prise de vue à l'état solide du type matrice. Toutefois, la présente invention s'applique aussi à des dispositifs de prise de vue à l'état solide du type barrette linéaire. Dans ce cas, la largeur de la zone photosensible est très faible Or pour ne pas éclairer les parties extérieures ou porter sur les plots et connexions périphériques, la surface du bloc de fibres optiques accolée à la zone image doit correspondre exactement à cette dite zone. En conséquence pour obtenir une structure plus solide, on utilise des blocs de fibres optiques ayant la forme d'un tronc de pyramide à base parallelépipédique rectangle.De plus, la basides blocs de fibres optiques solidarisés l'un à l'autre longitudinalement est fixée à un moyen de rigidification qui peut être constitué par une plaque de verre ou une lame métallique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description faite ci-apres avec référence aux dessins ci-annexés dahs lesquels. - La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un dispositif de couplage par fibres optiques entre un tube à sortie image et des dispositifs de prise de vue à l'état solide. - La figure 2 est une vue de face schématique d'un dispositif de couplage par fibres optiques conforme à la présente invention utilisé avec deux dispositifs de prise de vue de type matrice. - La figure 3 est une vue de face schématique d'un dispositif de couplage par fibres optiques conforme à la présente invention utilisé avec quatre dispositifs de prise de vue du type barrette linéaire. - La figure 4 est une vue en coupe par IV-IV de figure 3. Pour plus de clarté, les proportions n'ont pas été respectées dans les dessins. La figure 1 représente un ensemble de visualisation constitué principalement par un tube intensificateur d'image lurnineuse 100 dont l'image en sortie est morcelée en quatre sous-images, par exemple, et est reprise par quatre dispositifs de prise de vue à l'état solide du type dispositifs à transfert de charges matriciels 51, 52 53, 54. Dans le cadre de la présente invention, le couplage entre l'llL 100 et les dispositifs à transfert de charges 51, 52, 53, 54 est réalisé à l'aide d'une structure à fibres optiques constituée de quatre blocs de fibres optiques 1, 2, 3, 4.Les quatre blocs de fibres optiques divergent à partir de l'extrémité accolée à la sortie 101 de l'l.l.L., celui-ci étant équipé d'une sortie sur fibres optiques, alors que l'autre extrémité de chaque bloc de fibres optiques est accolée à la zone photosensible du dispositif à tranfert de charge considéré. La référence 60 désigne l'électronique de reconstitution de l'image qui permet de recomposer l'image vidéo à partir des quatre sous-images vidéo obtenues à l'aide des quatre dispositifs de prise de vue 51, 52, 53, 54. La référence 13 désigne l'objet à photographier éclairé par les rayons lumineux désignés par X. Conformément à la présente invention et comme représenté en détail à la figure 2, au moins une des faces des blocs de fibres optiques (11, 12) côté sortie 10 du tube à sortie image est usinée de manière à former une paroi verticale 14 parfaitement plane et polie, les blocs de fibres optiques contigus étant solidarisés ensemble en fixant les parois verticales 14 correspondantes les unes contre les autres par tout moyen adéquat tel que par collage. De préférence, la paroi verticale 14 présente une hauteur comprise entre environ l/lOeme et 115eue de la hauteur totale du bloc de fibres optiques considéré. Une hauteur plus importante -entraîne un emploi inutile de fibres optiques passives. Dans ce cas, la paroi verticale correspond à la séparation des sous-images et comme il est possible de réaliser un collage d'épaisseur très faible, on obtient avec une telle structure une image reconstituée présentant une légère perte de résolution mais aucune séparation obscure entre les sous-images. De plus pour éviter toute diffraction de la lumière, au rnoins la paroi verticale 14 mais aussi la zone de solidarisation 15 formée de fibres optiques passives sont rendues opaques aux rayonnements à transmettre, en étant de préférence noircies. On décrira maintenant avec reference aux figures 3 et 4, un dispositif de couplage par fibres optiques utilisé dans le cas où les dispositifs de prise de vue sont constitués par des barrettes linéaires. Dans les applications utilisant les barrettes- linéaires, il est souvent nécessaire de pouvoir connecter plusieurs barrettes en série. Ainsi la figure 3 représente l'association de quatre barrettes 21, 22, 23, 24 comportant chacune N points elémentaires ou pels permettant d'explorer un objet linéaire de 4 N poIs. Dans ce cas, le couplage entre la sortie 25 du tube a sortie image et la zone photosensible 21', 22', 23', 24' des quatre barrettes est réalisé à l'aide de blocs de fibres optiques 26, 27, 28, 29 de forme en coupe trapézoldale. Conformément à la présente invention au moins une des faces longitudinales côté tube est usinée de manière à présenter une paroi verticale 30 et les quatre blocs de fibres optiques sont accolés par leurs parois verticales 30 de manière à former une structure rigide. Comme représenté en pointillé, la zone 31 formée de fibres optiques passives est rendue opaque aux rayonnements à transmettre. Pour compenser les observations éventuelles de l'optique uti- lisée pour obtenir l'image à l'entrée des blocs de fibres optiques 26, 27, 28, 29, la surface accolée au dispositif image présente une forme concave 35. D'autre part dans le cas des barrettes linéaires la largeur de la zone photosensible 21', 22', 23', 24' est très mince et le bloc de fibres optiques utilisé dans ce cas présente lui aussi une très faible largeur. En consequence pour renforcer la structure du dispositif de couplage, il est possible d'utiliser dans le cas des barrettes linéaires des blocs de fibres optiques présentant une forme en tronc de pyramide 32 avec une base 33 parallélépipédique rectangle comme représenté à la figure 4. De plus, un moyen de rigidification 34 est prévu dans le sens longitudina6 pour renforcer la structure du dispositif de couplage. La présente invention a été décrite on se référant plus particulièrement à un I.I.L., mais il est évident pour l'homme de l'art qu'elle peut s'appliquer à tous tubes à sortie image tels que définis dans l'introduction ou à tout système de reprise et transmission d'image. C'est en particulier le cas pour les barrettes associées décrites ci-dessus sur l'entrée desquelles peut être envoyée une image obtenue par un objectif comme dans le cas d'une analyse par balayage de ligne. Cela permet une analyse avec un grand pouvoir de résolution allant jusqu'à 10 000 pts par ligne, par exemple.. De plus, on peut aussi utiliser pour le dispositif de couplage des blocs de fibres optiques à épaulement. REVENDICATIONS I. Un dispositif de couplage par fibres optiques entre un. dispositif à sortie image (10, 25) et des dispositifs de prise de vue à l'état solide (16 ; 212 22, 23, 24) constitué par au moins deux blocs de fibres optiques inclinées (11,12 ; 26, 27, 28, 29) caractérisé en ce que la partie côté dispositif image de chaque bloc (11, 12 ; 26, 27, 28, 29) présente sur une partie de sa hauteur au moins une paroi (14, 30) verticale plané et parfaitement lisse, les parois verticales de deux blocs contigus étant accolées l'une à l'autre. 2. Un dispositif de couplage par fibres optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi verticale (14, 30) et la paroi de raccord à l'autre extrémité du bloc de fibres optiques délimitent une zone de solidification (15, 31) formées de fibres optiques passives. 3. Un dispositif de couplage par fibres optiques selon l'une quelconque des revendications-l et 2 caractérisé en ce que la paroi (14, 30) et/ou la zone de solidification (15, 31) sont rendues -opaques aux rayonnements à transmettre. 4. Un dispositif de couplage par fibres optiques selon la revendication 3 caractérisé en ce que la paroi (14, 30) et/ou la zone de solidification (15, 30) sont noircies. 5. Un dispositif de couplage par fibres optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas de dispositifs de prise de vue à l'état solide du type barrettes linéaires, les blocs de fibres optiques (26, 27, 28, 29) ont la forme d'un tronc de pyramide à base parallelépipédique rectangle. 6. Un dispositif de couplage par fibres optiques selon la revendication 5 caractérisé en ce que la base des blocs de fibres optiques solidarisés l'un à l'autre longitudinalement est fixée à un moyen de rigidification (34). 7. Un dispositif de couplage par fibres optiques selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de rigidification (34) est constitué par une- plaque de verre ou une lame rnétallique.