Brevet FR2713353A1 — publié le 19950609

La présente invention concerne un équipement de prises de vue sous-marine qui trouve par exemple son utilité dans la réalisation de films documentaires ou scientifiques, ou pour effectuer des inspections et des contrôles de structures immergées telles que des épaves, piliers ou pipelines ou encore pour effectuer des relevés exploitables en informatique dans le but de cartographier avec précision un fond sous-marin. Il existe déjà sur le marché des équipements similaires. Le brevet français nO. 2 614 493 divulgue par exemple un caisson étanche pour caméra vidéo portable. Le caisson contient la caméra ainsi qu'un moniteur vidéo dont l'écran de visualisation est visible depuis l'arrière du caisson à travers un hublot. Ce caisson est dépourvu de motorisation et doit donc être manipulé par un plongeur qui le tient en avant de lui lors du filmage. Pour des raisons liées aux capacités de l'homme à supporter les hautes pressions, il n'est pas possible d'effectuer des prises de vue en deça d'une certaine profondeur avec ce type d'équipement dénué de moyens de propulsion autonomes. Pour ainsi dire, il s'agit là d'une simple enveloppe destinée à protéger la caméra de l'environnement liquide. D'autres équipements du même type ou équivalentes d'ailleurs ont dejà été développés par des grandes sociétés de matériels électroniques à usage domestique pour la protection de leurs caméras. Cependant, chaque caisson ou conteneur de protection est spécifiquement adapté à recevoir uniquement la caméra développée par la société qui fabrique la caméra, pour des raisons évidentes de cloisonnement du marché. D'autre part, dans le domaine scientifique et à titre plus ou moins expérimental, il existe des équipements de prises de vue sous-marine dotés d'une motorisation et par conséquent mobile de façon autonome. Ce genre d'équipement est particulièrement utilisé pour l'inspection et l'exploitation d'épaves et des fonds sous-marins situés à des profondeurs inaccessibles par un plongeur en scaphandre autonome. Du fait des fortes pressions auxquelles ils sont soumis, ces équipements doivent incorporer des éléments et une instrumentation de haute technicité qui affectent très lourdement leur coût de réalisation. Une distribution grand public de ce type d'équipement est par conséquent totalement impossible; seuls quelques organismes et sociétés d'exploration peuvent s'en porter acquéreurs. Il sont le plus souvent pilotés à partir d'un sous-marin susceptible de descendre à de grandes profondeurs, auxquels ils sont reliés par un câble d'alimentation et de commande. La caméra qui équipe ce genre de dispositif est souvent d'un type particulier pour résister à la pression et par conséquent d'une qualité qui ne répond pas pleinement aux exigences et aux normes de la télévision actuelle. Certaines sociétés développent des équipements de prises de vues sous-marines comprenant un habitacle étanche pour contenir la caméra, l'habitacle incorporant également une motorisation intégrée et un jeu de projecteurs. Ce dispositif est à considérer comme étant intermédiaire entre les deux dispositifs précédemment exposés. Il est destiné à opérer à faible profondeur comprise entre 0 et 200 métres, c'est-à-dire dans une plage englobant la limite de profondeur supportable pour un plongeur. En-dessus de 100 mètres, on est contraint de travailler avec un équipement autonome, donc motorisé, et ce genre d'équipement s'y prête de façon acceptable.Par contre, entre 0 et 100 mètres environ, il est possible de manipuler la caméra manuellement, c'est-à-dire par un plongeur, et par conséquent, les moteurs de propulseurs deviennent inutiles. Cependant, avec ce genre d'équipement, les moteurs et le projecteur sont solidaires de l'habitacle de manière indissociable, ce qui rend sont utilisation manuelle quasi-impossible, du fait de la surcharge créée par les moteurs. Cet inconvénient est encore davantage perceptible à des profondeurs situées entre 0 et 20 mètres, où l'éclairage naturel est suffisant et où l'on peut par conséquent se passer des projecteurs également. Le but de la présente invention est précisément de définir un équipement de prises de vues sous-marines dont la plage de profondeur d'exploitation se situe entre 0 et 300 mètres environ, propulsable aussi bien à la main qu'à l'aide d'une motorisation adéquate en fonction de la profondeur et/ou de l'utilisation. Pour ce faire, la présente invention a pour objet un équipement pour réaliser des prises de vues sous-marines au moyen d'une caméra, ledit équipement comprenant un caisson étanche destiné à recevoir au moins ladite caméra et un berceau prévu pour y loger ledit caisson, ledit berceau servant de support à une pluralité de moyens dont au moins ceux nécessaires à la propulsion de l'ensemble caisson-berceau et à un éclairage correct de l'objet de la prise de vue, caractérisé en ce que le caisson est assujetti au berceau de manière dissociable, de sorte que le caisson équipé de sa caméra peut être utilisé individuellement par un plongeur. Par cette disposition, il est possible de combiner avec un même équipement, un travail de prises de vues classique réalisé par un caméraman sous-marin et un travail de surveillance par exemple dont la durée dans le temps interdit l'emploi d'un plongeur Ces travaux de reconnaissance suivis de travaux d'études prolongées sur le site choisi peuvent être effectuées avec la même caméra, simplement en ajoignant ou en soustrayant au caisson son berceau dissociable. Une utilisation de cet équipement dans des plages de profondeur situées à cheval sur la limite de pression permise pour l'homme présente également des avantages substantiels, en ce sens que la même caméra peut être utilisée et que le berceau peut êtrre adjoint au caisson alors même que le caisson est immergé, les moteurs de propulsion reprenant le travail du plongueur pour le déplacement du caisson par exemple peu avant d'atteindre la limite de pression. Avantageusement, les moyens de propulsion comprennent deux moteurs d'avance et de recul servant également à la rotation de l'ensemble caisson-berceau, ainsi que deux moteurs de réglage d'assiette pour la montée et la descente dudit ensemble. La stabilité du caisson lorsqu'il est équipé de son berceau est ainsi parfaitement assurée. Avantageusement, les moyens d'élairage consistent en des projecteurs orientables montés sur des bras télescopiques commandables. En outre, le berceau reçoit également une charge de lest largable en cas d'incident survenant sur ledit ensemble. Selon un mode de fonctionnement, la commande de la caméra, des moteurs des projecteurs ainsi que des autres moyens éventuels équipant l'ensemble est réalisée depuis la surface par signal radio, ultra-sonique ou au moyen de câbles gainés de flotabilité sensiblement nulle incorporant au moins un premier câble d'alimentation et de commande des moteurs et des projeteurs et un deuxième câble d'alimentation et de commande pour la caméra pénétrant dans le caisson par intermédiaire d'un connecteur étanche ou un presse-étoupe. La forme de réalisation préférée prévoit que le berceau consiste en une armature de tubes entourant sensiblement ledit caisson de manière à lui constituer une protection, ladite armature comprenant au moins deux arceaux verticaux interceptés par une entretoise horizontale supérieure, ledit caisson étant positionnable entre les deux arceaux verticaux, en butée contre l'entretoise horizontale à laquelle le caisson est assujetti au moyen d'un dispositif de verrouillage à ouverture et fermeture rapide. Avantageusement, les moteurs d'avance et de recul sont montés de part et d'autre du caisson sur des entretoises ellesmême fixées aux arceaux verticaux lesdits moteurs étant réglables en position sur ledites entretoises en fonction de la répartition de charges de l'ensemble caisson-berceau, les moteurs de réglage d'assiette étant montés à chaque extrémité de l'entretoise horizontale. Selon une caractéristique de conception avantageuse, le caisson présente en section une forme ellipsoïdale ayant un axe longitudinal, une ouverture étant prévue pour accéder à l'intérieur du caisson pour y placer la caméra, ladite ouverture d'accès consistant en une découpe oblique au travers du caisson par rapport à son axe longitudinal, ladite découpe présentant un plan de joint sensiblement circulaire. De préférence, l'ouverture d'accès divise le caisson en deux demi-coques identiques présentant chacune une section oblique adaptée à venir en contact l'une de l'autre de manière étanche et une section droite, une desdites sections droites étant obturée par un hublot de prises de vue derrière lequel l'objectif de la caméra est installé, l'autre section droite étant obturée par un élément à choisir en fonction de l'utilisation spécifique de l'équipement. Ainsi, le moulage des deux demi-coques ne nécessite qu'un seul moule. De plus, l'ouverture d'accès divisant le caisson en deux, la pression régnant en profondeur aura tendance à appliquer les deux demis-coques l'une contre l'autre, améliorant encore l'étanchéité du caisson. Il est ainsi possible de fabriquer un caisson fiable à moindre coût. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en regard des dessins annexés donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un équipement complet de prises de vue sous-manne selon la présente invention, - la figure 2 est une vue de derrière de l'équipement de la figure 1, - la figure 3 est une vue de l'équipement de prises de vue des figures 1 et 2 à l'état démonté où le caisson et le berceau sont dissociés, - la figure 4 est une vue de l'avant du caisson de l'équipement des figures 1 à 3, - la figure 5 est une vue latérale du berceau de l'équipement des figures 1 à 3, - la figure 6 est une vue de haut d'un caisson selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 7 est une vue latérale du caisson de la figure 6. En se référant aux figures 1 et 2, un équipement de prise de vues sous-marines est représenté à l'état monté. Il se compose principalement de deux éléments dissociables et distincts - à savoir un caisson l et un berceau 2. Par berceau, on entend une structure dans laquelle peut venir se loger le caisson 1. Une description détaillée de cette structure sera donnée ci-après. Dans un premier temps, le caisson I sera détaillée dans sa forme et sa composition. Selon l'invention, le caisson 1 est de forme plus ou moins classique, semblable à celle d'un sous-marin pour des raisons d'hydrodynamisme. Le matériau constitutif de sa coque pourra être de la fonte d'aluminium, du KerlariE), ou une autre résine appropriée. Le souci majeur est de réaliser un caisson de poids très réduit inférieur à 20 kg environ. Le caisson est formé d'un seul tenant et présente une section transversale sensiblement ellipsoïdale. Bien que non représenté, une ouverture est prévue pour introduire une caméra et d'autres accessoires éventuels. Un exemple d'ouverture d'accès particulièrement avantageux à l'intérieur du caisson sera donné ci-après en référence aux figures 6 et 7. A l'avant du caisson est prévu un hublot de prise de vue 11 comme représenté sur la figure 4, derrière lequel l'objectif de la caméra est installé. Ce hublot 1 1 est de forme oblongue pour permettre un filmage en format 16/9me. Il est également prévu un second hublot de contrôle 12 (figures 2 et 3) qui donne accès sur l'écran de visualisation d'un moniteur de contrôle, lorsqu'un tel équipement est embarqué dans le caisson 1. Bien entendu, ce hublot 12 devient inutile lorsque le caisson 1 n'est plus propulsé par un plongeur. Le caisson présente également un fond de coque renforcé 13 de manière à constituer un sabot de protection en cas de choc avec le fond sous-marin. De part et d'autre du caisson sont également prévus des ailerons de stabilisation 14. Sur sa partie supérieure, le caisson est pourvu d'un connecteur étanche immergeable 51 sur lequel vient se connecter un câble d'alimentation et de commande de la caméra et des accessoires éventuellement embarqués. Ce câble d'alimentation et de commande est gainé avec un autre câble d'alimentation et de commande de manière à former un seul câble gainé 51. L'autre câble d'alimentation et de commande est destiné au berceau 2 pour la commande des moteurs et des projecteurs. Une patte d'attache 16 prévue en avant du connecteur 51 présente un trou destiné à recevoir une goupille. Ce moyen de fixation agit en coopération avec le berceau 2 et sera par conséquent défini plus clairement par la suite. De façon avantageuse, le caisson est prévu pour abriter n'importe quel type de caméra mais de préférence une caméra de qualité professionnelle de type "broadcast" de haute définition permettant de satisfaire aux plus grandes exigences en matière de qualité d'image. Notamment, les caméras "broadcast" sont compatibles avec les normes de diffusion télévisuelles à travers le monde entier. La caméra est fixée au fond du caisson sur un platine permettant un ajustement de la position de la caméra par rapport au hublot de prise de vue 11. Il est adapté à supporter des pressions jusqu'à 300 mètres de profondeur. Le berceau 2 constitue le deuxième élément de l'équipement dont le but est de supporter le moyens de motorisation et d'éclairage, entre autre. En se référant plus particulièrement aux figures 3 et 5, le berceau comporte deux arceaux verticaux 21 en forme de U renversé interceptés à leur base par une entretoise horizontale supérieure 22. Avantageusement, l'entretoise supérieure 22 peut se présenter sous la forme d'un cadre tubulaire ellipsoïdal qui intercepte les arceaux verticaux 21 en quatre points. L'entretoise peut également consister en une plaque pleine de forme générale sensiblement identique. La structure peut en outre être renforcée par des entretoises supplémentaires 26 qui joignent les arceaux 21 de part et d'autre en contrebas de l'entretoise supérieure 22. De préférence, la structure décrite est constituée de tubes en inox, par exemple. Une autre paire d'entretoise de support est prévue de part et d'autre du caisson à une position correspondante au centre de la face latérale du caisson. Cette paire d'entretoise de support joint également les arceaux 21 et est destinée au support des moteurs d'avance et de recul 31 qui servent également à la rotation de l'ensemble caisson-berceau. Il est important de pouvoir régler la position de ces moteurs pour une question d'équilibrage de l'ensemble en fonction de la répartition de charges à l'intérieur et hors du caisson. Le berceau est également pourvu de deux moteurs de réglage d'assiette 32 pour la montée et la descente de l'ensemble. Lesdits moteurs 32 sont disposés à chaque extrémité de l'entretoise horizontale 22. La forme de réalisation décrite met en oeuvre quatre moteurs de propulsion, mais il est bien entendu possible d'équiper le berceau avec un nombre plus réduit de moteurs, par exemple en ne prévoyant qu'un seul moteur d'avance et de recul monté rotatif en dessous du caisson 1. Le but est d'obtenir une stabilité parfaite de l'engin lors de son déplacement dans l'eau. Cela est possible en utilisant des moteurs adéquats. Le berceau présente justement l'avantage de pouvoir moduler l'emplacement des moteurs et leur nombre en fonction de l'utilisation de l'équipement. Le berceau 2 comprend également un système d'éclairage en la présence de deux projecteurs orientables 4 montés sur des bras télescopiques commandables 41. Les bras télescopiques sont montés sur l'entretoise supérieure 22. Un logement est prévu pour recevoir le câble de commande et d'alimentation des moteurs et des projecteurs. Avantageusement, le réseau de câble pourra être tiré à l'intérieur des tubes constitutifs de l'armature du berceau jusqu'aux moteurs et aux projecteurs. Une platine de fixation 26 est également prévue sur l'entretoise horizontale 22. Cette platine 26 sert à la réception de la patte d'attache 16 du caisson sur le berceau. Pour ce faire, la platine 26 est percée d'un alésage au travers duquel la patte d'attache est adaptée à passer. Le verrouillage est effectué en introduisant une goupille dans le trou de la patte prévu à cet effet. Le dispositif de verrouillage mis en oeuvre n'est pas unique ; on peut prévoir d'autres dispositifs de verrouillage, par exemple électromagnétiques. En effet, tout moyen permettant un verrouillage et déverrouillage rapide et fiable convient dans le cadre de la présente invention. C'est précisément dans cette caractéristique que réside l'esprit de l'invention, car cela permet de dissocier le caisson du berceau. Le positionnement exact du berceau sur le caisson est facilité par la présence d'étiers d'appui 24 dont les coussinets reposent sur la surface du caisson. Ce dernier est ainsi parfaitement calé dans le berceau. La figure 3 représente l'étape de mise en place du berceau sur le caisson. Les arceaux 21 se placent de part et d'autre du caisson en passant au travers d'échancrures pratiquées dans les ailerons de stabilisation 14 comme on peut le voir sur la figure 1. Bien que non représenté sur les dessins, le berceau 2 peut être pourvu d'une charge de lest largable au cas où un incident surviendrait en profondeur. Ladite charge pourrait avantageusement être répartie aux extrémités inférieures libres des arceaux 21 de manière à obtenir un équilibrage parfait de l'ensemble. Selon un deuxième mode de réalisation du caisson illustré schématiquement par les figures 6 et 7, le caisson est de forme ellipsoïdale en section et est dépourvu d'aileron de stabilisation 14, du moins dans sa partie centrale. Un aileron cruciforme est prévu à l'extrémité arrière du caisson sur une partie 18 formant la queue du caisson. L'extrémité avant est pourvue d'un hublot de prise de vue 11. Ce type de caisson est principalement destiné à une utilisation avec berceau puisqu'il n'y a pas de hublot arrière de contrôle. Le moniteur est situé en surface, ainsi que la commande de l'ensemble qui est alors entièrement téléguidée. Dans la forme de réalisation précédente, bien que le caisson puisse renfermé un moniteur de contrôle, il est indispensable que cette fonction soit doublée en surface, au cas où l'équipement ne puisse pas être manipulé par un plongeur. La forme de réalisation représentée sur les figures 6 et 7 vise essentiellement à illustrer un mode d'ouverture d'accès à l'intérieur du caisson. Selon l'invention, I'ouverture 15 divise le caisson en deux parties ou demi-coques 17 de telle façon que la section de coupe est sensiblement circulaire. Pour ce faire, la découpe est pratiquée obliquement par rapport à l'axe longitudinal 0() du caisson. En effet, le caisson étant en section de forme ellipsoidale, une coupe oblique résulte en une section circulaire. Cette caractéristique présente un double avantage : premièrement, le corps de caisson est constitué de deux demi-coques 17 identiques, d'où la néccesité d'un seul moule pour former les demicoques. D'autre part, le plan de joint indispensable à l'étanchéité du caisson est circulaire, donc beaucoup plus facile à usiner. Grâce à l'invention, un équipement de prise de vues sous-marines léger et fiable est réalisé, pouvant s'adapter à toutes les situations que l'on peut rencontrer dans le domaine du filmage sous-marin à faible profondeur (0-300 m). Revendications 1.- Equipement pour réaliser des prises de vues sous-marines au moyen d'une caméra, ledit équipement comprenant un caisson étanche (1) destiné à recevoir au moins ladite caméra et un berceau (2) prévu pour y loger ledit caisson (1), ledit berceau (2) servant de support à une pluralité de moyens (31, 32, 4) dont au moins ceux nécessaires à la propulsion de l'ensemble caisson-berceau et à un éclairage correct de l'objet de la prise de vue, caractérisé en ce que le caisson est assujetti au berceau (2) de manière dissociable, de sorte que le caisson (1) équipé de sa caméra peut être utilisé individuellement par un plongeur. 2.- Equipement selon la revendication 1, dans lequel les moyens de propuslion comprennent deux moteurs d'avance et de recul (31) servant également à la rotation de l'ensemble caisson-berceau, ainsi que deux moteurs de réglage d'assiette (32) pour la montée et la descente dudit ensemble. 3.- Equipement selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les moyens d'élairage consistent en des projecteurs orientables (4) montés sur des bras télescopiques commandables (41). 4.- Equipement selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel le berceau (1) reçoit également une charge de lest largable en cas d'incident survenant sur ledit ensemble. 5.- Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la commande de la caméra, des moteurs (31, 32) des projecteurs (4) ainsi que des autres moyens éventuels équipant l'ensemble est réalisée depuis la surface par signal radio, ultra-sonique ou au moyen de câbles gainés (5) de flotabilité sensiblement nulle incorporant au moins un premier câble d'alimentation et de commande des moteurs et des projeteurs et un deuxième câble d'alimentation et de commande pour la caméra pénétrant dans le caisson (I) par intermédiaire d'un connecteur étanche ou d'un presse-étoupe. 6.- Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le berceau (2) consiste en une armature de tubes entourant sensiblement ledit caisson (1) de manière à lui constituer une protection, ladite armature comprenant au moins deux arceaux verticaux (21) interceptés par une entretoise horizontale supérieure (22), ledit caisson (1) étant positionnable entre les deux arceaux verticaux (21), en butée contre l'entretoise horizontale (22) à laquelle le caisson est assujetti au moyen d'un dispositif de verrouillage (16) à ouverture et fermeture rapide. 7.- Equipement selon la revendication 6, dans lequel les moteurs d'avance et de recul (31) sont montés de part et d'autre du caisson (1) sur des entretoises (23) ellesmême fixées aux arceaux verticaux (21) lesdits moteurs (31) étant réglables en position sur ledites entretoises (23) en fonction de la répartition de charges de l'ensemble caissonberceau, les moteur de réglage d'assiette (32) étant montés à chaque extrémité de l'entretoise horizontale (22). 8.- Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le caisson (1) présente en section une fome ellipsoïdale ayant un axe longitudinal (00), une ouverture (15) étant prévue pour accéder à l'intérieur du caisson (1) pour y placer la caméra, ladite ouverture (15) d'accès consistant en une découpe oblique au travers du caisson (1) par rapport à son axe longitudinal (00), ladite découpe présentant un plan de joint sensiblement circulaire. 9.- Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ouverture d'accès (15) divise le caisson (1) en deux demi-coques identiques (17) présentant chacune une section oblique adaptée à venir en contact l'une de l'autre de manière étanche et une section droite, une desdites sections droites étant obturée par un hublot de prises de vue (11) derrière lequel l'objectif de la caméra est installé, l'autre section droite étant obturée par un élément (18) à choisir en fonction de l'utilisation spécifique de l'équipement.