Brevet FR3127633A1 — publié le 20230331

Dispositif d’imagerie infrarouge La présente description concerne un dispositif d’imagerie infrarouge (200) comprenant une caméra infrarouge (210) ayant un axe optique (A) et destinée à détecter un rayonnement infrarouge dans une gamme spectrale à travers un élément transparent (132) audit rayonnement infrarouge, ledit élément transparent étant entouré par une monture (134), l’élément transparent avec la monture étant adapté à être inséré dans une ouverture d’une paroi (130), l’élément transparent et la paroi étant inclinés d’un angle d’inclinaison (α) supérieur à 0° et inférieur à 90° ou inférieur à 0° et supérieur à -90° par rapport à l’axe optique (A) de la caméra infrarouge ; le dispositif comprenant en outre : - un élément d’interface (230) adapté à réaliser une interface entre la caméra infrarouge (210) et la monture (134). Figure pour l'abrégé : Fig. 2A Dispositif d’imagerie infrarouge La présente description concerne de façon générale le domaine de l’imagerie infrarouge et concerne en particulier une caméra infrarouge dans lequel une image est détectée par ladite caméra infrarouge à travers un hublot transparent aux rayonnements infrarouges. Dans le domaine de l’imagerie infrarouge, on peut utiliser une caméra infrarouge ("caméra IR"), adaptée à capturer des images thermiques d’une scène. Une caméra IR comprend en général un agencement de détecteurs sensibles à l’infrarouge formant une matrice de pixels. Chaque pixel de la matrice de pixels convertit une température mesurée au niveau du pixel en un signal de tension correspondant, qui est converti par un convertisseur numérique-analogique (ADC) en un signal de sortie numérique. Un micro-bolomètre est un exemple de pixel utilisé pour une caméra infrarouge non refroidie à matrice de pixels, adaptée à capturer des images thermiques d’une scène d’image. Dans certaines applications, une caméra IR peut être positionnée dans une enceinte, ou a minima être disposée derrière une paroi de sorte que les rayonnements sont détectés par la caméra IR au travers de la paroi. Cette paroi peut être inclinée selon un angle non nul par rapport à la verticale. Lorsque le matériau de la paroi n’est pas transparent aux rayonnements IR, la paroi est munie d’un élément transparent aux rayonnements IR, par exemple un hublot, ce hublot étant positionné de manière à ce que la caméra IR puisse recevoir les rayonnements IR au travers dudit hublot. Généralement, un tel hublot présente des dimensions latérales les plus réduites possible. Cependant, lorsque la paroi est inclinée, le hublot l’est également. La présence d’un hublot incliné dont des dimensions latérales sont réduites peut générer un phénomène de vignettage non souhaité sur l’image capturée par la caméra IR, c’est-à-dire une diminution de la luminosité sur les bords de l’image (dit autrement, une augmentation de l’opacité sur les bords de l’image). Le phénomène peut s’aggraver lorsque la distance entre le hublot et la caméra IR augmente. Il existe un besoin de maîtriser le phénomène de vignettage d’une caméra infrarouge destinée à être positionnée derrière une paroi. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients précités. Un mode de réalisation prévoit un dispositif d’imagerie infrarouge comprenant une caméra infrarouge ayant un axe optique et destinée à détecter un rayonnement infrarouge dans une gamme spectrale à travers un élément transparent audit rayonnement infrarouge, ledit élément transparent étant entouré par une monture, l’élément transparent avec la monture étant adapté à être inséré dans une ouverture d’une paroi, l’élément transparent et la paroi étant inclinés d’un angle d’inclinaison supérieur à 0° et inférieur à 90° ou inférieur à 0° et supérieur à -90° par rapport à l’axe optique de la caméra infrarouge ; le dispositif comprenant en outre : - un élément d’interface adapté à réaliser une interface entre la caméra infrarouge et la monture. Selon un mode de réalisation, au moins une surface intérieure de l’élément d’interface est conformée de manière à diminuer l’émission de rayonnements infrarouges par ledit élément d’interface vers la caméra. Selon un mode de réalisation, au moins une surface intérieure de l’élément d’interface est en un matériau adapté à diminuer l’émission de rayonnements infrarouges par ledit élément d’interface vers la caméra. Selon un mode de réalisation, au moins une surface intérieure de l’élément d’interface est recouverte d’un revêtement adapté à diminuer l’émission de rayonnements infrarouges par ledit élément d’interface vers la caméra. Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface comprend une première extrémité adaptée à s’accrocher à la monture de l’élément transparent, par exemple par complémentarité de forme avec ladite monture. Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface comprend une deuxième extrémité adaptée à s’accrocher à la caméra infrarouge, par exemple par complémentarité de forme avec au moins une partie de ladite caméra infrarouge. Selon un mode de réalisation, la caméra infrarouge comprend au moins une lentille et une monture de lentille, ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille, la deuxième extrémité de l’élément d’interface étant adaptée à s’accrocher à la monture de lentille, par exemple par complémentarité de forme avec ladite monture de lentille. Selon un exemple, la monture de lentille entoure au moins partiellement la au moins une lentille. Selon un autre mode de réalisation, la caméra infrarouge comprend au moins une lentille et une monture de lentille, ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille, l’élément d’interface et la monture de lentille étant d’un seul tenant. Selon un exemple, la monture de lentille entoure au moins partiellement la au moins une lentille. Selon un autre mode de réalisation, la caméra infrarouge comprend au moins une lentille et une monture de lentille, ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille, au moins une lentille et/ou la monture de lentille comprenant une face tronquée adaptée à être positionnée en regard de la paroi. Selon un exemple, la monture de lentille entoure au moins partiellement la au moins une lentille. Selon un exemple, l’angle de troncature de la face tronquée par rapport à l’axe optique de la caméra infrarouge est sensiblement égal à l’angle d’inclinaison de la paroi et de l’élément transparent. Selon un exemple, l’élément d’interface comprend au moins une partie adaptée à recouvrir la face tronquée, ladite partie formant par exemple une protection thermique de la face tronquée et/ou une protection de ladite face tronquée vis-à-vis de rayonnements infrarouges. Selon un mode de réalisation, la caméra infrarouge comprend : - au moins une lentille et une monture de lentille, ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille ; et - un capteur d’image sensible au rayonnement infrarouge de la gamme spectrale ; le capteur et la au moins une lentille définissant l’axe optique de la caméra infrarouge, le capteur étant disposé sensiblement dans le plan focal image de ladite au moins une lentille. Selon un exemple, la monture de lentille entoure au moins partiellement la au moins une lentille. Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface est adapté à réaliser un assemblage étanche aux fluides entre la paroi et la caméra infrarouge. Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface est en un matériau de faible conduction thermique, par exemple de conduction thermique inférieure à 10 W.m -1 .K -1 . Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface est muni d’au moins une sonde de température, au moins une sonde de température étant par exemple reliée à un module de traitement de flux lumineux parasite, par exemple un flux lumineux parasite émis par le dispositif. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un élément d’obturation amovible adapté à obturer la caméra infrarouge. Selon un exemple, l’élément d’obturation est recouvert d’un revêtement émissif sur une face dudit élément d’obturation située en regard de la caméra infrarouge. Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface comprend une surface intérieure émettrice orientée en regard de la caméra infrarouge et adaptée à être positionnée à proximité de l’élément transparent, par exemple contre la monture de l’élément transparent. Selon un exemple, ladite surface intérieure émettrice est recouverte d’un revêtement émissif. Selon un mode de réalisation, l’élément d’interface comprend une portion adaptée à être positionnée en regard d’une région de l’élément transparent, par exemple un bord dudit élément transparent, de manière à former un écran entre ladite région de l’élément transparent et la caméra infrarouge, ladite portion comprenant une face émettrice orientée en regard de la caméra infrarouge. Selon un exemple, ladite face émettrice est recouverte d’un revêtement émissif. Selon un mode de réalisation, la caméra infrarouge comprend un capteur d’image à matrice de pixels comprenant un pixel angulaire adapté à capturer un flux lumineux provenant d’une zone intérieure de l’élément d’interface orientée en regard du capteur d’image et du champ de vue du pixel angulaire, par exemple une zone intérieure destinée à être positionnée autour de l’élément transparent. Selon un exemple, ladite zone intérieure est recouverte d’un revêtement émissif. Un mode de réalisation prévoit un système d’imagerie infrarouge comprenant : - un dispositif d’imagerie infrarouge selon un mode de réalisation, et - une paroi comportant une ouverture dans laquelle un élément transparent au rayonnement infrarouge d’une gamme spectrale, entouré par une monture, est inséré ; la caméra infrarouge du dispositif étant adaptée à détecter un rayonnement infrarouge de la gamme spectrale à travers l’élément transparent ; l’élément transparent et la paroi étant inclinés d’un angle d’inclinaison supérieur à 0° et inférieur à 90° ou inférieur à 0° et supérieur à -90° par rapport à l’axe optique de la caméra. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la , et la sont des vues en coupe d’un exemple de caméra infrarouge disposée derrière une paroi inclinée ; la est une vue en coupe d’un exemple de dispositif d’imagerie infrarouge selon un mode de réalisation ; la est une vue en coupe d’une variante de l’exemple de dispositif d’imagerie infrarouge de la ; la est une vue en coupe d’une autre variante de l’exemple de dispositif d’imagerie infrarouge de la ; la est une vue en coupe d’une autre variante de l’exemple de dispositif d’imagerie infrarouge de la ; la est une vue en coupe d’une variante de caméra infrarouge ; la est une vue en coupe d’une autre variante de caméra infrarouge ; la est une vue en coupe d’un autre exemple de dispositif d’imagerie infrarouge selon un mode de réalisation. Dispositif d’imagerie infrarouge (200, 201, 202, 203, 400) comprenant une caméra infrarouge (210, 410) ayant un axe optique (A) et destinée à détecter un rayonnement infrarouge dans une gamme spectrale à travers un élément transparent (132) audit rayonnement infrarouge, ledit élément transparent étant entouré par une monture (134), l’élément transparent avec la monture étant adapté à être inséré dans une ouverture d’une paroi (130), l’élément transparent et la paroi étant inclinés d’un angle d’inclinaison (α) supérieur à 0° et inférieur à 90° ou inférieur à 0° et supérieur à -90° par rapport à l’axe optique (A) de la caméra infrarouge ; le dispositif comprenant en outre : - un élément d’interface (230, 430) adapté à réaliser une interface entre la caméra infrarouge (210, 410) et la monture (134). Dispositif (200, 201, 202, 203, 400) selon la revendication 1, au moins une surface intérieure (238, 438) de l’élément d’interface (230, 430) étant conformée de manière à diminuer l’émission de rayonnements infrarouges par ledit élément d’interface vers la caméra, et/ou étant en un matériau adapté à diminuer l’émission de rayonnements infrarouges par ledit élément d’interface vers la caméra et/ou étant recouverte d’un revêtement adapté à diminuer l’émission de rayonnements infrarouges par ledit élément d’interface vers la caméra. Dispositif (200, 201, 202, 203, 400) selon la revendication 1 ou 2, l’élément d’interface (230, 430) comprenant une première extrémité (232, 432) adaptée à s’accrocher à la monture (134) de l’élément transparent (132), par exemple par complémentarité de forme avec ladite monture. Dispositif (200, 201, 202, 203) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, l’élément d’interface (230) comprenant une deuxième extrémité (234) adaptée à s’accrocher à la caméra infrarouge (210), par exemple par complémentarité de forme avec au moins une partie de ladite caméra infrarouge. Dispositif (200, 201, 202, 203) selon la revendication 4, la caméra infrarouge (210) comprenant au moins une lentille (218) et une monture de lentille (219), ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille, la deuxième extrémité (234) de l’élément d’interface (230) étant adaptée à s’accrocher à la monture de lentille (219), par exemple par complémentarité de forme avec ladite monture de lentille. Dispositif (400) selon la revendication 4, la caméra infrarouge (410) comprenant au moins une lentille (418) et une monture de lentille, ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille, l’élément d’interface (430) et la monture de lentille étant d’un seul tenant. Dispositif (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, la caméra infrarouge (410) comprenant au moins une lentille (418) et une monture de lentille, ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille , au moins une lentille (418) et/ou la monture de lentille comprenant une face tronquée (417) adaptée à être positionnée en regard de la paroi (130). Dispositif (400) selon la revendication 7, l’angle de troncature (β) de la face tronquée (417) par rapport à l’axe optique (A) de la caméra infrarouge étant sensiblement égal à l’angle d’inclinaison (α) de la paroi (130) et de l’élément transparent (132). Dispositif (400) selon la revendication 7 ou 8, l’élément d’interface (430) comprenant au moins une partie (434) adaptée à recouvrir la face tronquée (417), ladite partie formant par exemple une protection thermique de la face tronquée et/ou une protection de ladite face tronquée vis-à-vis de rayonnements infrarouges. Dispositif (200, 201, 202, 203, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, la caméra infrarouge (210, 410) comprenant : - au moins une lentille (218, 418) et une monture de lentille (219), ladite au moins une lentille étant maintenue par ladite monture de lentille ; et - un capteur d’image (214, 414) sensible au rayonnement infrarouge de la gamme spectrale ; le capteur et la au moins une lentille définissant l’axe optique (A) de la caméra infrarouge, le capteur étant disposé sensiblement dans le plan focal image de ladite au moins une lentille. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, l’élément d’interface étant adapté à réaliser un assemblage étanche aux fluides entre la paroi et la caméra infrarouge. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, l’élément d’interface étant en un matériau de faible conduction thermique, par exemple de conduction thermique inférieure à 10 W.m -1 .K -1 . Dispositif (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, l’élément d’interface étant muni d’au moins une sonde de température (240), au moins une sonde de température étant par exemple reliée à un module de traitement de flux lumineux parasite, par exemple un flux lumineux parasite émis par le dispositif. Dispositif (203) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, comprenant un élément d’obturation amovible (242) adapté à obturer la caméra infrarouge (210), ledit élément d’obturation étant par exemple recouvert d’un revêtement émissif sur une face dudit élément d’obturation située en regard de la caméra infrarouge. Dispositif (201) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, l’élément d’interface (230) comprenant une surface intérieure émettrice (231) orientée en regard de la caméra infrarouge (210) et adaptée à être positionnée à proximité de l’élément transparent (132), par exemple contre la monture (134) de l’élément transparent, ladite surface intérieure émettrice étant par exemple recouverte d’un revêtement émissif (233). Dispositif (202) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, l’élément d’interface (230) comprenant une portion (235) adaptée à être positionnée en regard d’une région (133) de l’élément transparent (132), par exemple un bord dudit élément transparent, de manière à former un écran entre ladite région de l’élément transparent et la caméra infrarouge (210), ladite portion comprenant une face émettrice orientée en regard de la caméra infrarouge (210), par exemple recouverte d’un revêtement émissif (237). Dispositif (200, 201, 202, 203) selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, la caméra infrarouge (210) comprenant un capteur d’image (214) à matrice de pixels comprenant un pixel angulaire adapté à capturer un flux lumineux provenant d’une zone intérieure de l’élément d’interface (230) orientée en regard du capteur d’image et du champ de vue du pixel angulaire, par exemple une zone intérieure destinée à être positionnée autour de l’élément transparent (132), ladite zone intérieure étant par exemple recouverte d’un revêtement émissif. Système d’imagerie infrarouge comprenant : - un dispositif d’imagerie infrarouge (200, 201, 202, 203, 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, et - une paroi (130) comportant une ouverture dans laquelle un élément transparent (132) au rayonnement infrarouge d’une gamme spectrale, entouré par une monture (134), est inséré ; la caméra infrarouge (210, 410) du dispositif étant adaptée à détecter un rayonnement infrarouge de la gamme spectrale à travers l’élément transparent ; l’élément transparent (132) et la paroi (130) étant inclinés d’un angle d’inclinaison (α) supérieur à 0° et inférieur à 90° ou inférieur à 0° et supérieur à -90° par rapport à l’axe optique (A) de la caméra.