Brevet FR2808893A1 — publié le 20011116

Ensemble de vision comprenant un dispositif d'éclairaize associé à un système de prise de vue. La présente invention concerne un ensemble de vision comprenant un dispositif d'éclairage associé à un système de prise de vue du typ caméra par exemple. Cet ensemble de vision est étanche et peut être adapté à utilisations dans toutes les conditions permettant la prise de vue, en air et en eau, comme pour la surveillance des opérations de maintenance dans les bassins des réacteurs nucléaires par exemple, la prise de vue de fonds marins ou toutes autres applications possibles dans des milieux agressifs nécessitant des équipements protégés en conséquence ou tout aussi bien dans des milieux non agressifs. L'ensemble de vision peut être monté sur un dispositif de mise en mouvement dans l'espace du type tourelle à deux axes de rotation par exemple. La prise de vue, à l'aide d'une caméra classique , appareil photographique, une caméra infrarouge ou tout autre système, nécessite souvent l'utilisation d'un dispositif d'éclairage associé. Les systèmes de prise de vue actuels proposent des grossissements d'image de plus en plus importants. En effet, les technologies récentes ont permis la réduction de la taille des capteurs d'images et des optiques, ainsi, dans le volume libéré, il est possible d'augmenter considérablement la puissance des systèmes de grossissement d'image sans modifier l'encombrement initial. Dans la description qui suit, le ternie zoom désigne le système de grossissement de l'image et le terme zoomer désigne l'action d'augmenter le grossissement de l'image. Ainsi, un zoom minimum correspond ' une valeur focale courte donc à un grossissement minimum. De la même manière, un zoom maximum correspond à une valeur focale longue donc à un grossissement maximum. Les dispositifs d'éclairages du type connu, associés aux systèmes de prise de vue, ont généralement un champ d'éclairage (1) figé. Ainsi, comme représenté sur la figure 1, si le champ d'éclairage (1) est grand, lorsque le zoom est minimum (2), la zone visée est bien éclairée par une lumière diffuse. contre, lorsque le zoom est maximum (3), seule une partie faible du champ d'éclairage couvre la zone visée et la cible est insuffisamment éclairée. La densité d'éclairement de la cible visualisée est proportionnelle carré de la surface visualisé par la caméra. Une solution consisterait à augmenter selon ce rapport l'intensité lumineuse du système d'éclairage lorsque zoom augmente. Cependant, cette solution engendre une augmentation considérable de la chaleur dissipée par la lampe ce qui risque de provoquer la destruction du système d'éclairage notamment lorsqu'il est confiné dans un système étanche pourvu de joints d'étanchéité et qu'aucune ventilation n'est possible. II est également connu des dispositifs d'éclairage, comme représenté sur la figure 2, ou la largeur du faisceau d'éclairage (4) est réglable par déplacement en translation de la lampe (5) par rapport à un réflecteur parabolique ou sphérique (6) de foyer (31). La translation de la lampe (5) peut être commandée manuellement ou par un actionneur tel qu'un moteur (7) par exemple associé à un système écrou-vis sans fin (8). La simple association d'un tel dispositif avec un système de prise de vue ne suffirait pas car il serait nécessaire à chaque modification du zoom que l'utilisateur ajuste le faisceau lumineux couvrir la zone visée. La présente invention a pour but de proposer un ensemble de vision composé d'au moins un dispositif d'éclairage (9) associé à au moins système de prise de vue (10) caractérisée en ce que ledit dispositif d'éclairage comporte un asservissement (11) permettant de régler automatiquement l'angle du faisceau lumineux (4) en fonction du champ (2 ou 3) du zoom du système de prise de (10) et des conditions de prise de vue (en air ou en eau). D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à lecture de la description ci-après, de formes de réalisation de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins joints dans lesquels: - la figure 1 représente un système de prise de vue du type connu associe à un dispositif d'éclairage décrit précédemment. - la figure 2 représente un dispositif d'éclairage à faisceau réglable du type connu. - la figure 3 représente l'ensemble de vision selon la présente invention. - la figure 4 représente l'asservissement du dispositif d'éclairage rapport au système de prise de vue. - la figure 5 représente le dispositif de détection de travail en air et en eau. Comme on peut le voir sur la figure 3, le bloc de vision est essentiellement composé d'un système de prise de vue (10) et d'un dispositif d'éclairage (9). Le système de prise de vue (10) et le dispositif d'éclairage (9) peuvent être montés sur tout type de support orientable ou non. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le système de prise de vue (10) et le dispositif d'éclairage (9) sont montés sur une tourelle (12) orientable par rotation autour de deux axes orthogonaux (13) et (14). La tourelle est montée sur un support (15) et les différents mouvements de rotations peuvent êtres commandés à distance selon des techniques connues. Afin d'équilibrer les efforts dus aux poids des éléments, le système de prise de vue et le dispositif d'éclairage seront montés de chaque coté de la tourelle (12), symétriquement par rapport au centre de cette dernière. Le système de prise de vue peut être une caméra par exemple ou un appareil photographique ou tout autre système. Le système de prise de comprend un zoom réglable (16) permettant un grossissement de l'image. L'effet de zoom peut être commandé par un moteur (17) assurant le déplacement lentilles optiques permettant le grossissement de l'image. Le zoom est également équipé d'un capteur tel qu'un codeur (20) par exemple associé au moteur (17) permettant de mesurer le facteur de grossissement obtenu. La constitution du système de prise de vue et du zoom n'a pas besoin d'être décrite en détail puisqu'elle est parfaitement connue de l'homme de métier. Le dispositif d'éclairage comprend un système de réglage de la largeur faisceau lumineux. Selon un mode connu de réalisation, le dispositif d'éclairage est composé d'une lampe (5) mobile en translation par rapport à l'axe central d'un réflecteur parabolique ou sphérique (6). La lampe projette son faisceau lumineux (18) sur le réflecteur (6) qui le réfléchit vers l'extérieur sous la forme d'un autre faisceau (4). Le déplacement de la lampe par rapport au réflecteur ( ) provoque la variation de la trajectoire des rayons réfléchis. Ainsi, plus la lampe se rapproche du foyer (31) du réflecteur parabolique ou sphérique, plus le faisceau réfléchis (4) est petit et concentré, plus elle s'éloigne, plus le faisceau (4) est large et diffus. La translation de la lampe (5) par rapport au réflecteur (6) peut être assurée par un système écrou-vis sans fin (7). La rotation de la vis entraîne la translation de l'écrou et donc de la lampe qui est solidaire dudit écrou. La rotation de la vis peut être générée par un moteur (7). La position de la lampe est connue grâce à un capteur de position de type codeur ou potentiomètre. Le dispositif comporte également une lentille, non représentée, de mise en forme des faisceaux en sortie. Selon un mode particulier de réalisation, la lampe utilisée dans le dispositif d'éclairage est une lampe à gaz à décharge, connue également sous le nom de lampe à arc ou lampe HM. Ce type de lampe possède une efficacité lumineuse au moins trois fois supérieure à une lampe halogène par exemple. Pour une même intensité lumineuse, ce type de lampe chauffe donc nettement moins qu'une ampoule halogène ou qu'une ampoule à filament classique . Ainsi, pour dispositifs ayant une tenue thermique limitée, par la tenue thermique des joints d'étanchéité par exemple, il est possible d'augmenter l'intensité lumineuse avec une élévation de température moindre que celle engendrée par une ampoule halogène. L'asservissement du dispositif d'éclairage est représenté sur la figure 4. consiste à récupérer les données de positon du zoom du système de prise de vue et de déterminer ainsi la position à donner à la lampe (5) de manière a ce que le faisceau dispositif d'éclairage couvre le champ du zoom du système de prise de vue. A cet effet, selon un mode possible de réalisation, l'asservissement (11) est composé: - d'un codeur (20) du type connu permettant de récupérer l'information de position du moteur (17) du zoom du dispositif de prise de vue. - d'un convertisseur analogique/numénque (21) si les données issues du codeur (20) sont sous la forme analogique, le codeur (20) pouvant également " un codeur numérique ne nécessitant pas de conversion. - d'un système de calcul (22) permettant, à partir des données du systeme de prise de vue, de donner une consigne au dispositif d'éclairage pour s'ajuster à l'angle de prise de vue. - d'un convertisseur numérique/analogique (23) récupérant la consigne issue du système de calcul et la transmettant au moteur (7) assurant la translation de la lampe (5). - d'un capteur de position de la lampe (32) permettant d'annuler la consigne lorsque la lampe arrive au point adéquat. L'asservissement peut être réalisé sous la forme d'une carte électronique. Cette carte peut être par exemple intégrée dans le dispositif d'éclairage. L'asservissement décrit ci-dessus est uniquement donné à titre d'exemple mais il peut être réalisé sous de nombreuses autres formes connues de l'homme de métier. Lorsque l'ensemble de vision travaille dans l'eau, du fait du changement de l'indice de réfraction dans l'eau, il est nécessaire d'apporter correction à l'angle du faisceau du dispositif d'éclairage. Ainsi, l'asservissement comporte un système de détection de travail en eau (24) permettant au système calcul (22) d'apporter la correction nécessaire suivant qu'il travaille en air ou en eau. A titre d'exemple, le détecteur de travail en eau peut être composé de deux parties conductrices électriquement isolées entre elles mais dénudées par rapport au milieu extérieur comme représenté sur la figure 5. Les deux parties (25) et (26) peuvent par exemple être des parties du châssis de l'ensemble de vision séparées par un isolant (27). Chacune des deux parties est reliée à un potentiel différent (28) et (29), l'une des deux parties peut être mise à la masse par exemple. Sous l'effet de la conductivité de l'eau agissant comme une résistance équivalente (30), la différence de potentiel entre les deux parties baisse et l'on détecte ainsi que le système travaille dans l'eau. Le système de détection (24) en informe le système de calcul (22) qui apporte la correction correspondante à la variation de l'indice optique du milieu de travail. Revendications 1- Ensemble de vision composé d'au moins un dispositif d'éclairage (9) associe à au moins un système de prise de vue (10) caractérisée ce que ledit dispositif d'éclairage (9) comporte un asservissement (11) permettant de régler la largeur du faisceau lumineux (4) en fonction du champ (2 ou ) du zoom du système de prise de vue (10). Ensemble de vision selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage (9) et le système de prise de vue (10) sont montés sur une tourelle orientable commandable à distance (12). Ensemble de vision selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage (9) et le système de prise de vue (10) sont montés de chaque coté de la tourelle (12), symétriquement par rapport à son centre. Ensemble de vision selon la revendication 1 caractérisé ce que le dispositif d'éclairage est composé d'une lampe (5) mobile en translation par rapport l'axe centrale d'un réflecteur parabolique ou sphérique ( ) de foyer (32), ladite translation étant engendrée par un moteur (7) associé par exemple à un dispositif écrou-vis sans fin (8), ladite lampe (5) pouvant être du type à gaz à décharge ou lampe à arc ou lampe HM. 5- Ensemble de vision selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'asservissement (11) est composé: - d'un codeur (20) du type connu permettant de récupérer information de position du moteur (17) du zoom du dispositif de prise de vue. - d'un convertisseur analogique/numérique (21) si les données issues du codeur (20) sont sous la forme analogique. - d'un système de calcul (22) permettant, à partir des données du système de prise de vue, de donner une consigne au dispositif d'éclairage s'ajuster à l'angle de prise de vue. - d'un convertisseur numérique/analogique (23) récupérant la consigne issue du système de calcul et la transmettant au moteur (7) assurant la translation de la lampe (5) - d'un capteur de position de la lampe (32) permettant d'annuler la consigne lorsque la lampe arrive au point adéquat. - et éventuellement d'un système de détection de travail en (24). 6- Ensemble de vision selon la revendication 5 caractérise en ce que le système de détection de travail en eau est composé de deux parties conductrices (25) et (26) électriquement isolées entre elles par un isolant (27) mais dénudées par rapport au milieu extérieur, chacune desdites parties étant reliée à un potentiel différent (28) et (29), la différence de potentiel entre les deux parties baissant sous l'effet de la conductivité de l'eau, permettant ainsi au système de calcul (22) d'apporter la correction nécessaire au faisceau lumineux du dispositif d'éclairage.