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"Perfectionnements apportés aux systèmes pour la transmission des images, notamment par rayons infra-rouges ou similaires ".
L'invention est relative aux systèmes pour la trans- mission des images, du genre de ceux pour lesquels la balayage ou l'exploration, d'une image, est effectué à l'aide d'crganes mécaniques du genre des disques de Nipkow; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son appli- cation parait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non ex- clusivement, parmi ces systèmes, ceux destinés à la noctévi- sion, c'est-à-dire ceux pour la transmission d'images ou de signaux par l'intermédiaire de rayons invisibles tels que les infra-rouges.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces systèmes tels qu'ils soient moins encombrants que jusqu'à présent, tout en permettant d'obtenir à la réception la vision directe d'images de dimensions notables.
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Elle consiste, tout d'abord -- pour obtenir le ba- layage d'une image, lorsqu'il s'agit de l'analyser à l'émis- sion, ou de la reproduire à la réception, ou encore d'analy- ser un faisceau de rayons infra-rouges pour ensuite le trans- former en un faisceau modulé de rayons lumineux etc. --, à agencer les systèmes du genre en question de façon telle, qu'ils comprennent, d'une part, un premier disque muni de trous répartis sur plusieurs spires intérieures les unes aux autres et, d'autre part, au moins un second disque qui soit accolé au premier et qui, entraîné à une vitesse convenable, permette d'effectuer l'exploration complète de l'image, notamment pour un tour complet de ce second disque, sans qu'aucune ligne soit explorée plus d'une fois, et de préférence sans qu'intervienne à chaque instant plus d'un seul point,
ledit second disque comportant avantageusement à cet effet plusieurs fentes ou lu- mières spiraléiformes réparties de façon convenable autour de son axe.
Elle comprend, mise cette première disposition, cer- taines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, une deuxième disposition -- relative surtout aux systèmes pour la noctévision, c'est-à-dire aux dispositifs destinés à. recevoir des images ou signaux en rayons intra-rouges ou sem- blables pour les traduire en rayons lumineux ou inversement consistant, ladite disposition, à rendre ces systèmes tels qu'ils permettent la vision directe de l'image et, à cet effet, à avoir recours avantageusement à deux dispositifs de balayage du type des disques de Nipkow, notamment du type des disques doubles décrits ci-dessus, et à les accoler l'un à l'autre de façon à donner à l'ensemble le minimum d'encombrement,
les rayons infra-rouges et lumineux étant convenablement guidés vers les disques par des systèmes optiques appropriés.
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d'application (notamment ceux pour lesquels on l'applique aux systèmes pour la noctévision), ainsi que certains modes de ré- alisation, desdites dispositions ; elle vise,plus particu- lièrement encore et ce à titre de produits industriels nou- veaux, les systèmes du genre en question comportant applica- tion de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles, fixes ou mobi- les, notamment les engins de locomotion aérienne, pouvant com- prendre de semblables systèmes.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La fig. l, de ces dessins, montre en plan un disque explorateur conforme à l'invention.
La fig. 2 montre, en plan, un second disque, ou dis- que obturateur, destiné,conformément à l'invention, à coagir avec le disque explorateur de la fig. 1.
La fig. 3 montre un disque obturateur établi suivant une forme de réalisation préférée de l'invention.
La fig. 4 montre partiellement, à plus grande échel- le, la superposition des disques de la fig. 1 et de la fig. 3, dans une position de fonctionnement.
Les fig. 5 à 7 montrent, respectivement, en vue la- térale, en élévation et en plan, un appareil de noctévision établi conformément à l'invention.
La fig. 8 montre un semblable appareil, destiné plus spécialement à un engin de navigation aérienne et établi con- formément à un autre mode de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, seproposant, par exemple, tout @
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d'abord, d'établir un dispositif mécanique pour l'exploration d'une image -- soit qu'il s'agisse de transmettre cette image, soit qu'il s'agisse de la reproduire à l'aide d'un faisceau convenablement modulé --, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On agence de manière telle, ce dispositif, que les divers points de l'image-à considérer a b e d -- qui, sur la fig. 1, a été supposée rectangulaire, sans qu'il y ait là au- cune limitation, la forme pouvant être toute autre et l'écar- tement des trous du disque explorateur étant bien entendu à déterminer convenablement dans chaque cas --, puissent être explorés en totalité par l'intermédiaire, en premier lieu, d'un disque explorateur 1, sur lequel on ménage des trous 2 qui soient en nombre approprié et situa- tion telle'qu'ils correspondent à autant de lignes de balayage différentes, sur l'image a b c d, et qui soient en outre d'un diamètre tel que chaque ligne de balayage comprenne un nombre de fois suffisant ledit diamètre, ces trous étant répar tis, autour du centre o du disque,
sur plusieurs spires inté- rieuresles unes aux autres et pouvant être, soit de même pas -- étant entendu que ce pas veut désigner la variation du rayon secteur sur un angle de 3600 -- soit de pas différents, notamment si les nombres de trous des diverses spires sont différents, du fait que les périmètres de ces arbres sont éga- lement différents, et, en second lieu, au moins un disque 4 destiné, étant accolé au premier et entraîné à une vitesse appropriée, à âervir d'obturateur, de telle façon qu'on puisse, pour chaque position, variable dans le temps, de ce second disque, ne fai- re intervenir que certains des points du premier, et que, après un certain nombre de tours de ce premier disque correspondant de préférence à un seul tour du second, l'exploration complète de l'image puisse avoir été effectuée,
sans qu'aucune ligne,
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pu portion de ligne, de l'image, ait été explorée plus d'une fois, et sans qu'à chaque instant plus d'un seul point n'ait pu effectuer cette exploration.
A cet effet, et pour ce qui est d'abord des trous du premier disque, on les ménage avantageusement sur une même courbe continue, du genre des spirales logarithmiques, s'en- roulant plusieurs fois sur elle-même, comme visible sur la fig 1.
Si l'on veut, par exemple, explorer une image rec- tangulaire de 10 centimètres de côté, on pourra ménager 200
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r"" i- 'points (ou. un nombre légèrement supérie rv.enir compte du fait que le balayage est légèrement curviligne) disposés sur une courbe telle que le rayon vecteur varie de 100/200 m/m d'un point au point suivant, chaque point ayant lui-même un diamètre de 0,5 m/m.
On obtientdra ainsi des points répartis sur un cer- tain nombre de pas décroissant vers le centre du disque.
Sur les fig. 1 et 4 des dessins on a représenté un nombre de points inférieur, uniquement dans le but de rendre les dessins plus clairs, de sorte que les spires sont moins nombreuses, et que leur pas est augmenté.
Pour ce qui est, maintenant, du disque obturateur, on peut le faire coaxial avec le disque explorateur et lui faire comporter, en vue d'assurer l'obturation, une fente con- tinue 4 ménagée sur un angle d'environ 3600, ladite fente ayant une forme de spirale, ainsi que représenté sur la fig.
2 et ayant une largeur convenable pour permettre à chaque point d'effectuer le balayage sur toute la ligne correspon- dante de l'image, cette largeur pouvant varier de façon con- tinue tout le long de ladite spirale. Ladite largeur, sur les dessins, est relativement importante, en raison du faible nombre de trous, toujours pour la clarté desdits dessins.
La vitesse à laquelle devra être entraîné ce disque
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obturateur 3 sera alors égale, environ, à celle du disque explorateur divisée par le nombre n des spires de ce dernier sur lesquelles sont répartis les trous.
Dans ces conditions, pendant une rotation de 360 /n du disque obturateur, la largeur de la fente 4 permet de lais- ser passer tous les points d'une spire du disque explorateur, mais il est impossible que ces points passent une deuxième fois devant'ladite fente, avant que le disque obturateur ait accompli un tour complet.
Toutefois, l'adoption d'une telle fente en spirale continue donne lieu à certaines difficultés, du fait qu'il est généralement nécessaire de relier l'un à l'autre les deux bords de ladite fente par des liens qui diminuent la fidèlité de la reproduction.
On fait donc comporter de préférence, conformément à l'invention, au disque obturateur 3, non plus une'fente spirale de forme continue, mais une multiplicité de lumières 5 décalées radialement les unes aux autres et telles, qu'elles permettent, respecti- vement, d'opérer l'exploration à l'aide d'autant de groupes de trous différents du disque explorateur, la somme de ces groupes de trous étant égale à la totalité des trous de ce dernier disque, de sorte que l'on puisse bien opérer l'explo- ration de toutes les lignes de l'image.
C'est ainsi que l'on donnera, auxdites lumières, une forme de- spirale, ces lumières 'pouvant notamment être cons tituées par des segments pris sur la spirale continue dont parlé ci-dessus, segments répartis de telle façon qu'il sub- siste, entre deux segments voisins une portion de matière suf- fisante.
A supposer, par exemple, que l'on choisisse quatre lumières disposées dans quatre secteurs égaux du disque 3 -- 1\ mats il est bien entendu que l'on pourrait en choisir un nom-
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bre différent et qu'en outre lesdits segments pourraient être disposés dans des secteurs d'ouvertures différentes --, on agencera de façon telle, ces lumières, qu'elles laissent pas-
1 2 3 4 ser respectivement les groupes de points n , n2 , n3, n4 cor- respondant aux angles dont se déplace le disque explorateur pendant que le disque obturateur se déplace lui-même succes- sivement des quatre quarts de tour, dans 1'exemple choisi'.
@ La première lumière, destinée à laisser passer les
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(h{..J1o/. trous numérotés dellV'â n 0 partira d'un rayon vecteur r cor- respondant à la première ligne de l'image pour arriver au ra- yon vecteur r1 correspondant à la ligne n1; la deuxième lumiè-
2 re sera par exemple destinée à laisser passer les trous n + 1
3 2 à n et partira d'un rayon vecteur r correspondant à la li- gne n + 1, pour aboutir à un,rayon vecteur r3 correspondant
3 à la ligne n ; de même. les troisième, et quatrième lumières se- ront destinées à laisser passer les points n1 + 1 à n2 et n3 +
4
1 à n .
Il y aura intérêt à faire se chevaucher deux lumiè- res voisines, les bords respectifs tels que 30, de ces che- vauchements,étant dessinés de façon telle qu'ils correspondent , à la dernière ligne à balayer par l'une des lumières et à la première ligne à balayer par l'autre, de sorte que deux points du disque explorateur, appartenant à des spires différentes, ne puissent intervenir simultanément.
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,Sur la !Ëig. 4, on a représenté le passage 'ËieG às1$l.x lé +x<e segments veieine devant l'image.
L'ensemble des deux disques fonctionnera de même fa- çon que dans le cas d'une spirale continue, à cette différence près que l'exploration des lignes ne se fera plus successive- ment, mais dans un..certain ordre.
. Il est bien entendu qu'au lieu de faire chevaucher deux lumières successives, on pourrait les faire aboutir à un même rayon vecteur, voir à deux rayons vecteurs laissant
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entre eux un secteur plein/pourvu que la totalité des lumiè- res permette, compte tenu du rapport des vitesses entre les deux disques, de faire intervenir la totalité des trous.
Au surplus, il pourrait dans certains cas arriver que, lorsque l'extréniité d'une lumière se trouve recouvrir partiellement l'image, il se produise à ce moment une explora- tion seulement partielle des lignes correspondantes; mais l'a- chèvement de l'exploration desdites lignes sera'alors opéré par l'extrémité d'une autre lumière.
Pour ce qui est des moyens cinématiques pour conjuguer les vitesses des deux disques 1 et 3, on les réalise d'une fa- çon appropriée quelconque, le mouvement de rotation étant par exemple transmis au disque 1, puis au disque 3 par l'intermé- diaire d'engrenages réducteurs appropriés 7, 8 (fig. 5 à 7).
De toute façon, on obtient¯un dispositif explorateur qui présente, par rapport aux disques de Nipkow de type cou- rant, le principal avantage de permettre d'explorer des images beaucoup plus grandes, pour un même encombrement et à lumino- sité égale.
Les ppications des dispositifs de ce genre sont multiples, soit qu'ils coagissent avec un système émetteur pour explorer une image à transmettre ou à transformer et pour moduler de façon appropriée une onde ou un courant por- teur, soit qu'ils coagissent avec un système récepteur, pour reproduire une image à l'aide d'un faisceau lumineux modulé, auquel cas l'avantage ci-dessus indiqué apparaît de façon évi- dente : on a en effet la possibilité de percevoir, par vision directe, des images de notables dimensions, images dont il est en outre loisible,grâce à leurs dimensions, d'obtenir une mise au point parfaite.
C'est ainsi que de tels dispositifs pourront être utilisés, entre autres applications, pour, d'une façon générale, tnansmettre des images à dis- @
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tance par télévision, sans f il eu avec fil, pour remplacer, en particulier, les dispositifs enregis- treurs des bélinogrammes, à la réception, l'image pouvant être perçue désormais directement par vision directe, et éventuel- lement photographiée, ce qui n'était pas possible, jusqu'à présent, avec les disques de Nipkow usuels, pour la transmission à distance de scènes animées (ciné- matographie), et encore, pour la transmission de signaux ou d'images, par systèmes de noctévision, c'est-à-dire par rayons infra- rouges ou analogues.
Dans cette dernière application, qui concerne les transmissions entre navires dans la brume ou dans la,nuit, les transmissions entre les aéronefs et la terre et, d'une façon générale, la vision dans l'obscurité par faisceaux de rayons infra-rouges dirigés, ou par éclairement des objets à observer par des projecteurs émettant de tels rayons on recevra lesdits rayons, émanant des images ou objets à transmettre ou à rendre visibles, ,sur un premier dispositif permettant d'explorer l'image et de moduler un courant porteur, e dispositif comprenant donc essentiellement (fig.
5 à 7) un système explorateur A, tel que celui qui vient d'être décrit, au moins une cellule sensible C.aux rayons infra-rouges et un poste émetteur modulateur E d'un type quelconque, et on fera agir les courants modulés obtenus sur un dis- positif récepteur R comprenant, lui-même, d'une part, un sys- tème propre à moduler un faisceau lumineux à l'aide desdits courants -- système pouvant être réalisé d'une manière quel- conque et comprenant, par exemple, un modulateur mécanique @ fil ou autre, une cellule de Kerr, etc.., notamment et, plus simplement, une lampe au néon N, comme représenté sur les des- sins -- et, d'autre part, un système explorateur B du même genre que le système A et à travers les trous duquel on puis-
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se apercevoir l'image reconstituée.
Et, de préférence, suivant une autre disposition de l'invention, on combine de façon telle, les deux dispositifs précédents, qu'ils soient juxtaposés l'un à l'autre dans un même appareil, les deux systèmes explorateurs étant actionnés par un même mécanisme d'entraînement et ayant avantageusement leurs axes en prolongement l'un de l'autre, et des systèmes optiques étant bien entendu prévus pour que les rayons infra- rouges, de même que les systèmes optiques, puissent traverser les disques dans des directions convenables, c'est-à-dire en principe normales à ces disques.
Pour réaliser la disposition précédente, on peut pro- céder de multiples manières.
Si, notamment, l'on veut pouvoir orienter l'appareil dans les diverses directions de l'espace, on le fera porter par un support à cardan, comportant, par exemple, d'une part, une fourche 9 pivotant autour d'un premier axe X-X notamment vertical, cette fourche reposant sur un pied 10, et, d'autre part, un bâti monté lui-même sur la fourche 9 autour d'un axe Y-Y orthogonal au précédent, ce bâti étant constitué par deux carters 11, à l'intérieur desquels sont mon- tées les deux paires de disques A et B, lesquels carters sup- portent les divers systèmes optiques.
Ces systèmes optiques seront agencés avantageuse- ment de façon telle que, pour chaque système explorateur A ou B, le faisceau de rayons coagissant avec ce système soit divi- sé en deux parties à 90 , l'une sur l'autre, à l'aide d'un miroir ou prisme 12, de sorte que lesdits systèmes puissent être disposés, les uns, dans l'intervalle séparant les deux paires de disques A et B et, les autres, à l'extérieur de ces paires de disques.
C'est ainsi par exemple que, comme représenté sur les
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fig. 5 à 7, et concernant d'abord l'exploration de l'image ou du signal en rayons infra-rouges, on recevra ces rayons sur un système optique 13 disposé à l'aplomb de l'intervallle séparant les disques A et B et propre à diriger,un faisceau parallèle et d'ouverture convena- .réglable ble de préférence/à volonté, vers un miroir 12 qui les renver- ra normalement aux disques A, et on recueillera lesdits rayons, après latraversée des disques A -- les carters 11 étant bien entendu munis de fenê- tres appropriées --, vers une cellule C sensible aux rayons infra-rouges ou tout autre dispositif de ce genre, avec l'ai- de d'un autre système optique 16.
Concernant maintenant la reproduction de l'image lumineuse, on disposera la lampe N par exemple à l'apposé de la cel- lule C, on dirigera vers les disques B un faisceau parallèle de rayons issus de cette cellule, à l'aide d'un système optique
17; et, enfin, après réception des rayons lumineux sur un miroir qui peut être accolé ou commun au miroir 12, on les fe- ra parvenir sur un écran 18, à l'aide d'un système projecteur '
19.
Ces divers systèmes optiques seront de préférence munis de tous dispositifs de mise au point.
Bien entendu, les dispositions respectives de ces systèmes et des disques A et B peuvent être tout autres, un autre mode de réalisation étant représenté sur la fig. 8.
Pour ce qui est du mécanisme d'entraînement des disques, on le réalisera par exemple en montant en une par- tie quelconque du bâti pivotant 11 un moteur M, et en reliant ce moteur aux disques, par des moyens cinématiques consistant par exemple en des engrenages différentiels 20 à 22 disposés
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des deux disques 1.
Enfin, l'ensemble sera complété par des moyens pour commander de façon précise les déplacements du support à car- dan, ou tout au moins du bâti pivotant autour de l'axe Y-Y, ces moyens consistant par exemple en une vis sans fin 23 ma- noeuvrable par une manivelle 24 et attaquant un secteur denté 25.
S'il s'agit d'établir un appareil destiné à être porté par un aéronef, on procèdera encore d'une manière ana- logue, l'appareil étant de toute façon mobile autour de deux a- xes X-X et Y-Y, le système optique récepteur des rayons infra- rouges 13 étant dirigeable vers le sol.
En outre, suivant une disposition pouvant être uti- lisée pour toutes autres applications, on pourra faire porter par l'appareil un phare d'infra-rouges 26 qui, dans l'appli- cation aux aércnefs, sera propre à être dirigé vers le sol et, à cet effet, pourra être de forme annulaire et disposé sous l'appareil et autour du système optique 13.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut établir des appareils qui, ainsi qu'il résulte suffisamment de ce qui précède, peuvent, sous un encom- brement réduit, se prêter aux applications les plus diverses
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et, de toute fa6n,\/d'obtenir à la réception la vision direc- te d'images de dimensions notables.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés ; en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.
RÉSUMÉ.
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