Brevet FR2572547A1 — publié le 19860502

La présente invention concerne des appareils-de formation d'images et en particulier mais non exclusivement ceux qui collectent le rayonnement infrarouge provenant d'une scène et forment une image de celle-ci à l'aide d'un dispositif rotatif de balayage. Un appareil connu de formation d'images a un prisme rotatif ayant des facettes réfléchissantes et un miroir basculant destiné à balayer une image analysée d'une scène sur un détecteur qui est sensible au rayonnement provenant de la scène. Cet appareil nécessite une synchronisation précise entre le prisme rotatif et le miroir basculant. Un autre appareil connu comporte un rotor ayant des facettes inclinées afin qu'elles assurent un balayage par bandes. Dans cet appareil, il faut un grand nombre de surfaces planes et en conséquence un rotor de grande dimension pour que l'image obtenue soit satisfaisante. Un appareil de formation d'images selon l'invention comporte un premier -et un second rotor de balayage ayant des jeux comprenant nl et (non2) miroirs plans respectivement (nl et n2 entant des nombres entiers), les jeux de miroirs étant disposés autour des axes des rotors, les miroirs adjacents de chaque jeu étant inclinés avec des angles différents par rapport à l'axe du rotor ; en outre, ces derniers sont disposés de manière que le rayonnement provenant d'une scène puisse être réfléchi d'un jeu vers l'autre puis vers un détecteur ; un dispositif entraine le premier rotor à une vitesse qui est égale à (n1+n2)/n1 fois celle du second. rotor. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les rotors ont une configuration pyramidale tron quee, et sont tournés l'un vers l'autre. Les rotors peuvent être entrainés à des vitesses constantes ou l'un au moins des rotors peut être entrainé par intermittence afin qu'il donne un dessin particulier de balayage. L'appareil peut comprendre un dispositif destiné à former une image afocale de la scène sur l'un des rotors. Les miroirs des deux jeux peuvent être fixés à un corps de rotor ou ils peuvent être formés solidairement à ce corps, par exemple par polissage de faces planes du rotor. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un appareil de formation d'images selon l'invention ; et - la figure 2 est une perspective d'une paire de rotors pyramidaux de l'appareil de la figure 1. L'appareil de formation d'images représenté sur la figure 1 comporte un système optique afocal L1 qui focalise le rayonnement infrarouge d'une source S sur un rotor 1 de balayage à six faces qui réfléchit le rayonnement par ses côtés qui constituent des miroirs plans, vers un rotor 2 de balayage ayant cinq côtés qui forment aussi des miroirs plans et qui réfléchissent ainsi le rayonnement reçu par l'intermédiaire d'un système optique L2 éventuel sur un détecteur unique D formé de tellurure de cadmium et de mercure et dont le signal de sortie parvient à un tube C à rayons cathodiques afin qu'il forme une représentation de la source, de manière classique. Les rotors 1, 2 de balayage sont entraînés par-un moteur électrique par l'intermédiaire d'un réducteur (non représenté) et tournent dans le même sens à des vitesses constantes W1 et W2 respectivement, le rapport des vitesses W1/W2 étant égal au rapport N2/N1 = 5/6 (N1 et N2 étant les nombres des côtés des rotors 1 et 2 respectivement). Les rotors sont usinés dans un barreau d'aluminium et les côtés forment des réflecteurs plans très polis. Les côtés successifs de chaque rotor sont inclinés à des angles croissant progressivement vers l'axe du rotor comme indiqué dans le tableau I qui suit. L'angle total de réflexion du rayonnement incident est égal à 2s (1/N1 + 1/N2), N1 et N2 étant les nombres de côtés des rotors 1 et 2. TABLEAU I (i) rotor 1 2,5 5 7,5 10 12,5 15 2,5 5 7,5 10 12,5 15 2,5 5 7,5 (ii) rotor 2 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 (iii) différence angulaire (degrés) 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 14,5 1,5 3,5 5,5 7,5 12,0 14,0 1,0 3,0 5,0 (iv) numéro de la paire en co ïncidence 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (i) rotor 1 10 12,5 15 2,5 5 7,5 10 12,5 15 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15 (ii) rotor 2 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 (iii) différence angulaire (degrés) 9,5 11,5 13,5 0,5 2,5 7,0 9,0 11,0 13,0 0 4,5 6,5 8,5 10,5 12,5 (iv) numéro de la paire en co ïncidence 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Dans le tableau I, la première et la seconde ligne indiquent les angles formés par chaque miroir par rapport à une référence fixe pour les rotors 1 et 2, chaque colonne contenant les angles correspondant à une paire de miroirs alignés. La troisième ligne donne la différence entre les angles des deux premières lignes des miroirs alignés, et la quatrième ligne indique des numéros de référence des paires alignées, dans l'ordre de la coincidence lors de la rotation des rotors 1 et 2. Lorsque les rotors tournent,le rayonnement est réfléchi par une première paire de côtés qui sont alignés puis par des paires alignées suivantes jusqu'à ce que la cinquième paire soit venue dans l'alignement. La réflexion suivante de la séquence est assurée par le sixième côté du rotor 1 vers le premier côté du rotor 2. La séquence se poursuit pendant l'alignement de trente paires de côtés, constituant un cycle (et ainsi un seul balayage de la source S) qui se répète alors. Le tableau I donne ainsi les alignements des côtés ou faces des rotors pendant un cycle. La présentation obtenue sur l'appareil représenté sur les figures 1 et 2 comporte trente bandes correspondant chacune à une paire de côtés alignés. La position relative de chaque bande dans une représentation finale de la source S, créée par l'ensemble des bandes d'un cycle, est indiquée par la valeur de la différence angulaire donnée par la troisième ligne du tableau I. Le dessin de balayage (c'est-à-dire l'assemblage des bandes qui forme une présentation complète) est représenté, pour l'appareil de formation d'images, par le tableau II qui suit qui indique la corrélation entre les numéros des paires en colncidence de la quatrième ligne du tableau I et les différences angulaires de la troisième ligne de ce tableau. TABLEAU II DIFFERENCE ANGULAIRE (DEGRES) 8 x 9 x 10 21 x 22 x 23 X 24 x 30 x Les côtés des rotors ne sont alignés exactement qu'au centre de chaque ligne de balayage et ils présentent une erreur égale à ss #[(1/N1)-(1/N2)] aux extrémités de balayage, ss étant le rendement de balayage. Le résultat de cette erreur d'alignement est une distorsion antisymétrique de la représentation. I1 est donc important que le facteur [(1/N1)-(1/N2)] soit minimal. REVENDICATIONS 1. Appareil de formation d'images, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second rotor (1,2) de balayage ayant des jeux de nl et (nl+n2) miroirs plans respectivement, nl et n2 étant des nombres entiers, les jeux de miroirs étant disposés autour des axes (3) des rotors, les miroirs adjacents de chaque jeu étant inclinés suivant des angles différents par rapport à l'axe du rotor, et les rotors (1, 2) étant disposés de manière que le rayonnement provenant d'une scène soit réfléchi par un premier jeu vers l'autre puis vers un détecteur (D), et un dispositif destiné à entraîner le premier rotor à une vitesse qui est égale à (nl+n2)/nl fois la vitesse du second rotor. 2. Appareil selon la revendication 1, oeractérisé en ce que les rotors (1, 2) ont un axe commun (3) de rotation. 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque rotor (1, 2) a une configuration en tronc de pyramide. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (L1) destiné à former une image afocale d'une scène (S) sur l'un des rotors (1).