Brevet FR2557407A1 — publié le 19850628

255740? l L'invention concerne un procéde pour l'exploration d'une énergie de rayonnement dans lequel l'énergie de rayon- nement est projetée sur un détecteur à infra-rouge composé de plusieurs éléments individuels détecteurs, et qui fournit, après transformation opto-électronique, des signaux électri- ques correspondants, le miroir d'exploration dévie l'énergie de rayonnement en direction verticale par le détecteur à in- fra-rouge et les intervalles entre les éléments individuels détecteurs d'une ligne de détecteurs sont égaux à la dimen- i0 sion des éléments individuels détecteurs en direction de l'exploration. L'invention a également pour objet un dispo- sitif visant la mise en oeuvre de ce procédeé. Un procédé de ce genre fait l'objet du brevet alle- mand DE-AS 23 32 245. Les signaux vidéo créés par une explo- ration parallèle ne sont utilisables pour la télévision que par un convertisseur de norme relativement compliqué. On connait par le brevet allemand DE-PS 22 50 251 et la demande de brevet allemand DE-OS 22 24 275 des procédés d'explora- tion pour des profils de terrain à l'aide d'une série de dé- tecteurs. Dans le premier cas, c'est la série de détecteurs elle-même qui remplit la fonction de miroir d'exploration et qui, pour ce faire, balaye le terrain intéressant. Les informations perçues sont transmises - en partie par le biais de commutateurs à boucles - sur des organes de temporisation. Les documents précités ne donnent pas d'information relative à une reproduction compatible avec la télévision des infor- mations collationnées. Le but de l'invention consiste en une amélioration du procéde permettant que les signaux vidéo reçus soient reproductibles sur un moniteur de manière à être compatibles avec la télévision (appelée "TV" ci-après en abrégé) sans utilisation d'un convertisseur de norme intermédiaire. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le miroir d'exploration guide l'énergie de rayonnement de la totalité du champ de vision vertical de manière permanente sur les éléments individuels augmentés de lignes de détecteurs hori- zontales et à parcours parallèle et pourvus d'un décalage contraire constant de ligne à ligne, et que le (ou les) tra- me(s) de lignes résultant à certaines périodes de la lecture est (sont) mélangée(s) à la trame de la (des) ligne(s) sui- vante(s) lors d'une évaluation électronique après temporisa- tion correspondante. Ceci permet d'un côté d'obtenir un si- gnal vidéo compatible avec la TV et, de l'autre, -compte te- nu du nombre des lignes de détecteurs et de leur décalage alterné - d'éviter des effets moirés en direction horizon- tale ou de répondre au theorème de l'exploration. Les effets moirés gênants se produisent lorsqu'il y a lecture ponctuel- le et non continue. C'est à ce moment qu'apparaissent des spectres multiples, les bandes latérales qui ne sont pas souhaitées recouvrant plus ou moins le spectre de base lors- que le théorème d'exploration n'est pas respecté, ce qui provoque l'apparition dans le spectre original de fréquen- ces n'existant pas et que l'on remarque par les effets moi- rés. Selon une forme de réalisation de l'invention pour un détecteur à deux lignes,.la première trame de lignes est mémorisée de façon intermédiaire dans les mémoires tampon pour être reprise dans un registre à décalage juste avant la reprise de la deuxième trame de lignes et de ce fait une temporisation a lieu, la deuxième trame de lignes est mémo- risée. de manière intermédiaire après sa perception par les détecteurs dans des mémoires tampon supplémentaires pour ê- tre transférée à un registre à décalage supplémentaire, et les deux trames sont utilisées en tant que ligne de moniteur par une lecture en série alternative des registres à déca- lage CCD (dispositif à couplage de charge) afférents, les impulsions de transfert et de transmission étant placées dans la période de retour du rayon électronique du moniteur. Cette réalisation présente l'avantage de permettre une re- 2557407, présentation du contenu du registre à décalage en tant que ligne de moniteur immédiatement après l'opération de mélange. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, d'après laquelle les éléments individuels sont aug- mentés pour former des lignes de détecteur horizontales et à parcours parallèle les unes aux autres, ces lignes étant décalées les unes par rapport aux autres d'une distance cons- tante et le décalage des lignes de détecteurs étant infé- rieur ou égal à la moitié de la valeur réciproque de la fré- quence locale prédéterminée, permet d'éviter que les fré- quences locales prédéterminées ne soient pas détruites par les bandes latérales du spectre multiple. Indépendamment du fait que les lignes de détecteur sont utilisées en technique CCD-FPA (= dispositif à coupla- ge de charge - faisceau à plan focal), à savoir avec lectu- re en série des signaux de trame de lignes ou en technique traditionnelle, donc avec sortie en parallèle des raccorde- ments électriques, l'on propose une mémorisation intermédiai- re des lignes de trame dans un CCD interne, un registre à décalage ou dans un registre à décalage externe. L'on entend par CCD, dans ce cas, des dispositifs connus de transfert de charges à semi-conducteurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'e- xemples de réalisation non limitatifs: - la Fig. 1 illustre un dispositif détecteur à deux lignes avec organe de temporisation et organe d'addition dont les éléments individuels sont écartés les uns par rap- port aux autres d'une largeur d'élément et dont les deux li- gnes sont parallèles et décalées l'une par rapport à l'au- tre d'une largeur d'élément. - la Fig. 2 montre un dispositif détecteur à quatre lignes selon la figure 1 mais avec un décalage de lignes représentant uniquement la moitié de la largeur d'un élément. - la Fig. 3a montre un détecteur à deux lignes de manière simplifiée. - la Fig. 3b est une représentation schématique du détecteur à deux lignes selon la figure 3a avec une ligne mémoire tampon et une ligne CCD parallèle. - la Fig. 3c illustre le plan de parcours d'impul- sions afférent au détecteur à lignes des figures 1, 3a et 3b. - la Fig. 3d illustre les signaux de départ et de retour d'une ligne de faisceau électronique de moniteur écrite par le détecteur de ligne selon les figures 1 et 3a à 3c. - la Fig. 4a est un schéma de propagation des dif- férentes trames de lignes à différentes périodes pour un détecteur à 4 lignes réalisé en technique CCD-FPA selon la figure 2. - la Fig. 4b est un schéma de propagation des dif- férentes trames de lignes pour un détecteur à 4 lignes en technique traditionnelle réalisée selonla figure 2. - la Fig. 5 montre le détecteur à 4 lignes selon la figure 2 avec registre à décalage et mémoire tampon pa- rallèle comme pour la figure 3b et - la Fig. 6 montre l'utilisation du détecteur à 4 lignes se rapportant à l'invention pour un service TTJ (re- tard et intégration) dans la direction d'exploration des détecteurs. La figure 1 montre un dispositif détecteur composé des deux lignes de détecteurs parallèles I et II avec Dnx éléments individuels de largeur xD et dont l'entr'axe est de XD. Les deux lignes de détecteurs sont décalées l'une par rapport à l'autre de la distance àxS. La longueur de ligne correspond dans ce cas au champ de vision horizontal total de la scène à enregistrer, laquelle résulte de la numérota- tion de colonnes 1 à 2 Nx des lignes objet. Le champ de vi- sion vertical de la scène est enregistré par le fait que le miroir d'exploration, qui n'est pas représenté pour des motifs de simplification, guide la scène concernée dans la durée de trame de par exemple 20 ms du bas vers le haut - en direction de la vision - de manière permanente par l'a- gencement de détecteurs rigides. Une ligne d'objet est balayée par les deux lignes de détecteurs I et II successivement, à savoir à une pério- de d'une durée de ligne IV. Pour chaque période de balayage, une trame de lignes d'objet correspondante à chaque ligne de détecteur est formée. Les deux trames de lignes d'objet voyant le jour et décalées localement (en direction x) de Ax et dans le temps de la durée de lignes TV l'une par rap- port à l'autre sont intégrées l'une à l'autre localement et dans le temps de manière exacte à l'aide d'un dispositif é- lectronique, et produisent le signal vidéo pour le faisceau électronique du système iV. S'il y a lieu par exemple de transmettre des fré- quences locales jusqu'à la fréquence de localité du détec- teur fx,D =1____ et, ce faisant, éviter d'effets moirés, il XD y a lieu de prendre, par'l'exemple selon l'illustration 2, ny = 4 et Axs =1 XD. Si l'on se contente de la moitié de 2 1 la fréquence locale fx D =, l'implantation de dé- tecteur à deux lignes connue à partir de la figure 1 est suf- fisante, o Axs = XD Le déroulement de fonction est tout d'abord décrit ci-dessous sur la base de la réalisation simple de la fi- gure 1, pour laquelle ny = 2 et xs = xD: Au moment tyl, la ligne de détecteurs I se trouve dans la ligne d'objet Y1 et forme les trames des lignes d'objet sui- vantes, "objet" signifiant l'image de scène conçue au ni- veau du détecteur: y1i: 1 3 5....... R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Procédé d'exploration avec lignes de détecteur et procédé de lecture électronique de celles-ci utilisant un miroir d'exploration à infrarouges, dans lequel a) l'énergie de rayonnement est projetée sur un détecteur à infra-rouge composé de plusieurs éléments indi- viduels détecteurs, et qui fournit, après transformation op- to-électronique, des signaux électriques correspondants, b) le miroir d'exploration dévie l'énergie de rayonnement en direction verticale par le détecteur à infra- rouge et c) les intervalles entre les éléments individuels détecteurs d'une ligne de détecteurs sont égaux à la dimen- sion des éléments individuels détecteurs en direction de l'ex- ploration, caractérisé en ce que d) le miroir d'exploration guide l'énergie de rayonnement de la totalité du champ de vision vertical de manière permanente sur les éléments individuels (D1 à DNx) augmentés de lignes de détecteur (I à ny) horizontales et à y parcours parallèle et pourvus d'un décalage contraire cons- tant (Axs) de ligne à ligne et en ce que e) le (ou les) trame(s) de lignes résultant à certaines périodes de la lecture est (sont) mélangée(s) à la trame de la (des) ligne(s) suivante(s) lors d'une éva- luation électronique après temporisation correspondante. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie de rayonnement ou les signaux corres- pondants sont filtrés pour des fréquences locales prédéter- minées avant et après le balayage. 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que a) pour un détecteur à deux lignes la première trame de lignes est mémorisée de façon intermédiaire dans les mémoires tampon (BI) pour être reprise dans un registre à décalage (CCD I) (= dispositif à charge couplée) juste avant la reprise de la deuxième trame de lignes et que de ce fait une temporisation a lieu, b) la deuxième trame de lignes est mémorisée de manière intermédiaire après sa perception par les détecteurs dans des mémoires tampon supplémentaires (B II) pour être transférée à un registre à décalage supplémentaire (CCD II) et c) les deux trames sont utilisées en tant que ligne de moniteur par une lecture en série alternative des registres à décalage CCD afférents, les impulsions de trans- fert et de transmission étant placées dans la période de re- tour du rayon électronique du moniteur (figures 1 et 3c). 4 - Procédé selon l'une des revendications précéden- tes, caractérisé en ce qu'un service TDJ (="retard et inté- gration") est pratiqué en direction de l'exploration, la vitesse d'exploration étant harmonisée de telle sorte que pendant la durée de ligne tz, la section verticale YD de la ligne de détecteur d'un bloc de ligne (I à IV) soit re- portée à la ligne correspondante du bloc suivant et que d'un point d'impulsion déclencheur au suivant il y ait remise de m signaux (figure 6). - Dispositif détecteur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que les éléments individuels (D1 a DNX) sont augmentés pour former des lignes de détecteurs horizontales et à parcours parallèle les unes aux autres (I à ns), ces y lignes étant décalées les unes par rapport aux autres d'une distance constante. 6 - Dispositif détecteur selon la revendication 5, caractérisé par un décalage (Axs) des lignes de détecteurs (I à ny) qui est inférieur ou égal à la moitié de la valeur réciproque de la fréquence locale prédéterminée. 7 - Dispositif détecteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les trames de lignes sont mémo- risées de manière intermédiaire dans un registre à décalage CCD (= dispositif à couplage de charge) interne ou dans un registre à décalage externe. 8 - Dispositif détecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que dans la lecture électronique une mé- moire principale (H) enregistrant le signal de détecteur correspondant est affectée à chaque élément individuel de détecteur (D1 à DNx) et en ce que, entre les différentes mémoires principales individuelles d'une ligne, est prévue chaque fois une mémoire intermédiaire (Z) servant au trans- port de charges, une mémoire tampon (B) servant également à la mémorisation intermédiaire étant prévue entre les dé- tecteurs et les mémoires principales y affectées, toutes les mémoires aboutissant dans un organe d'addition commun (E) (figures 3b, 4, 5). 9 - Dispositif détecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un commutateur électronique (Sch) est prévu entre les détecteurs (D! à DNX) et les mémoires tampon afférentes (B) d'un côté ainsi que entre ces mémoires tampon (B) et les mémoires principales afférentes (H) de l'autre (figure 3b). - Dispositif détecteur selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que pour les lignes de détecteurs en technique CCD-FPA (= dispositif à couplage de charge-réseau de plan focal) des organes de temporisation supplémentaires (la à IIIa) sont prévus soit à l'intérieur du plan focal à l'aide de registres à décalage CCD ouiex- ternes (figure 4). 11 - Dispositif détecteur selon l'une des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que pour les éléments indi- viduels de détecteur (D1 à DNX) en technique traditionnelle les raccordements électriques sortent d'un des dewars entou- rant les détecteurs et sont reliés en parallèle à chaque premier organe de temporisation affecté à chaque ligne de détecteur (Ic; IIb; IIIa) électriquement (figure 8). 2557407. 12 - Dispositif détecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que pour la séparation interne pour le transport en série des trames de lignes pour un nombre de lignes de détecteur de ny la ligne I présente un nombre de registres supplémentaires (ny - 1), la ligne II présente un nombre de registres supplémentaires égal à (n - 2) Y (figure 4). 13 - Dispositif détecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que, entre les détecteurs (D1 à DNX) et chaque mémoire principale afférente (H), un nombre toujours plus important de mémoires tampon (B) transportantes déca- lees dans le temps, commutées en série et localement de li- gne à ligne est prévu (figure 5). 14 - Dispositif détecteur selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que, pour la séparation externe, les temporisations de ligne de détecteur à ligne de détec- teur ont lieu à l'aide de CCD, de lignes de temporisation analogues courantes dans le commerce, de registres à déca- lage ou de mémoires RAM (= mémoire à accès aléatoire). 15 - Dispositif détecteur selon l'une des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'entr'axe moyen du détecteur entre les différentes lignes de détecteur cor- respond localement de manière permanente soit au double de la hauteur de détecteur soit à un multiple entier n et du point de vue du temps à la durée de lignes de télévision ou à un multiple entier n de ladite. 16 - Dispositif détecteur selon la revendication 15, caractérisé en ce que la temporisation des trames de lignes dans les différentes lignes correspond à n = 1 et ny = IV (ny -1), (ny-2), (ny-3) ou pour n = 1 n(ny1), n(ny-2), n(ny-3) fois la durée de lignes du moniteur. 17 - Dispositif détecteur selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est tourné de 90 pour les moniteurs ne fonctionnant pas selon les normes TV.