CA1128348A - Dispositif d'observation panoramique a travers des parois de forte epaisseur - Google Patents
Dispositif d'observation panoramique a travers des parois de forte epaisseurInfo
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- CA1128348A CA1128348A CA321,705A CA321705A CA1128348A CA 1128348 A CA1128348 A CA 1128348A CA 321705 A CA321705 A CA 321705A CA 1128348 A CA1128348 A CA 1128348A
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Abstract
DE DIVULGATION : La présente invention est du domaine des techniques de l'optique et elle a pour objet un système optique pour observer dans une enceinte à paroi épaisse avec une visibilité quasi totale. Un système optique conforme à l'invention est principalement caractérisé en ce qu'il comprend un premier système optique divergent dit grand angulaire se composant d'un ménisque à bord épais 11, d'une lentille biconcave 12, un deuxième système optique dit translateur d'image et composé de cinq lentilles plan convexes L1, L2, L3, L4, L5, et un troisième système optique d'accomodation se composant d'une lentille plan convexe L6 et d'un oeilleton 61, d'où il résulte que l'observation de l'ensemble des objets vus depuis un point d'une enceinte à paroi de forte épaisseur a une qualité équivalente à celle que permettrait un juda optique si les parois de l'enceinte étaient de faible épaisseur. L'invention est applicable à l'observation de certaines enceintes telles que chambres fortes ou chambres des coffres.
Description
34~ ~
La presente invention est du domaine des techniques de l'optique et elle a pour objet un dispositif ou système optique pour observer dans une enceinte à paroi épaisse, telle de chambre forte par exemple, avec une visibllité quasi totale.
On connait des dispositifs appelés commune-ment juda optique permettant à un observateur situe derrière une porte d'observex la quasi totalité des ob~ets optiques présents sur le palier, à condition bien entendu que ces objets soient suffisamment eclaires ; de tels dispositifs sont en general cons-titues par un doublet opti~ue comprenant soit un couple de len-tilles à bord epais, soit un ménisque et une lentille à bord épais ; ce cloublet formant un système optique fortement diver~
gent donne selon certaines conformations de dioptres qui le constituent une image virtuelle de l'ensemble des objets dispo-ses sur le palier ; en gén~ral cette ima~e virtuelle est obser-vée à l'aide d'une lentille convergente qui permet à la fois un certain grossissement de l'image et l'accomodation à l'oeil.
On comprend qu'un tel système ne peut avoir une grande longueur, sous peine d'avoir une image très peu lumineuse. Ainsi le systè-me precite du juda optique ne peut-il être appliqué à l'obser-vation à travers des parois d'épaisseur supérieure ~ une dizai- .
ne de centimètres. .
Or la sécurité de certaines enceintes telles que chambres fortes ou chambres des coffres d'une banque exige qu'une observation discrète et quasi totale puisse etre effec-tuée à intervalle régulier depuis l'extérieur de l'enceinte.
Pour permettre cette observation on a proose l'utilisation de cameras de television placees en quelques points de l'enceinte et permettant la visualisation sur les ecrans de television du champ des cameras ; un tel système bien que très efficace~a l'inconvenient d'être très couteux.
~L2834~
On a propose aussi d'obser~er l'interieur de lSenceinte à l'aide d'endoscope du genre medical ou de periscope; un incon-venient de l'un et l'autre de ces dispositifs est que leur champ de vision est assez reduit (par exemple à un angle solide de 30 à.60) et qu'il faut par consequent les faire tourner sur leur axe pour balayer l'ensemble du champ, ce qui peut nuire à
la discretion de leur mise en oeuvre, cette discretion etant egalement affectee par un certain depassement necessaire a l'in-terieur de l'enceinte; un autre inconvenient reside dans le coût non negligeable de ces appareils.
Le but de la presente invention est de permettre l'ob-servation de l'ensemble des objets vus depuis un point d'une enceinte à paroi de forte epaisseur avec une qualite d'observa-tion equivalente à celle que permettrait un juda optique si les parois de l'enceinte etaient de faible epaisseur; ce but est atteint par le dispositif ou système optique propose par la presente invention.
La presente invention vise un système optique pour l'observation endoscopique grand angulaire à travers une paroi, ledit système comprenant un système premier d'entree pour donner de l'ensemble des objets situes au moins devant lui une image initiale virtuelle situee devant lui, ce dit premier système optique etant constitue par un doublet, un système deuxième intermediaire et un système troisième de sortie ou d'accommoda-tion pour donner des objets situes devant le premier système une image adaptee soit a la vision subjective, soit à la vision objective. Ce système, toujours selon l'invention, est essen-- tiellement caracterise en ce que ledi-t doublet comprend un menisque à bord epais dont la face avant, constituant la face d'entree du système, a un rayon de courbure relativement grand par rapport au rayon de courbure de sa face arrière; ce par quoi les rayons lumineux issus d'objets situes devant un angle solide
La presente invention est du domaine des techniques de l'optique et elle a pour objet un dispositif ou système optique pour observer dans une enceinte à paroi épaisse, telle de chambre forte par exemple, avec une visibllité quasi totale.
On connait des dispositifs appelés commune-ment juda optique permettant à un observateur situe derrière une porte d'observex la quasi totalité des ob~ets optiques présents sur le palier, à condition bien entendu que ces objets soient suffisamment eclaires ; de tels dispositifs sont en general cons-titues par un doublet opti~ue comprenant soit un couple de len-tilles à bord epais, soit un ménisque et une lentille à bord épais ; ce cloublet formant un système optique fortement diver~
gent donne selon certaines conformations de dioptres qui le constituent une image virtuelle de l'ensemble des objets dispo-ses sur le palier ; en gén~ral cette ima~e virtuelle est obser-vée à l'aide d'une lentille convergente qui permet à la fois un certain grossissement de l'image et l'accomodation à l'oeil.
On comprend qu'un tel système ne peut avoir une grande longueur, sous peine d'avoir une image très peu lumineuse. Ainsi le systè-me precite du juda optique ne peut-il être appliqué à l'obser-vation à travers des parois d'épaisseur supérieure ~ une dizai- .
ne de centimètres. .
Or la sécurité de certaines enceintes telles que chambres fortes ou chambres des coffres d'une banque exige qu'une observation discrète et quasi totale puisse etre effec-tuée à intervalle régulier depuis l'extérieur de l'enceinte.
Pour permettre cette observation on a proose l'utilisation de cameras de television placees en quelques points de l'enceinte et permettant la visualisation sur les ecrans de television du champ des cameras ; un tel système bien que très efficace~a l'inconvenient d'être très couteux.
~L2834~
On a propose aussi d'obser~er l'interieur de lSenceinte à l'aide d'endoscope du genre medical ou de periscope; un incon-venient de l'un et l'autre de ces dispositifs est que leur champ de vision est assez reduit (par exemple à un angle solide de 30 à.60) et qu'il faut par consequent les faire tourner sur leur axe pour balayer l'ensemble du champ, ce qui peut nuire à
la discretion de leur mise en oeuvre, cette discretion etant egalement affectee par un certain depassement necessaire a l'in-terieur de l'enceinte; un autre inconvenient reside dans le coût non negligeable de ces appareils.
Le but de la presente invention est de permettre l'ob-servation de l'ensemble des objets vus depuis un point d'une enceinte à paroi de forte epaisseur avec une qualite d'observa-tion equivalente à celle que permettrait un juda optique si les parois de l'enceinte etaient de faible epaisseur; ce but est atteint par le dispositif ou système optique propose par la presente invention.
La presente invention vise un système optique pour l'observation endoscopique grand angulaire à travers une paroi, ledit système comprenant un système premier d'entree pour donner de l'ensemble des objets situes au moins devant lui une image initiale virtuelle situee devant lui, ce dit premier système optique etant constitue par un doublet, un système deuxième intermediaire et un système troisième de sortie ou d'accommoda-tion pour donner des objets situes devant le premier système une image adaptee soit a la vision subjective, soit à la vision objective. Ce système, toujours selon l'invention, est essen-- tiellement caracterise en ce que ledi-t doublet comprend un menisque à bord epais dont la face avant, constituant la face d'entree du système, a un rayon de courbure relativement grand par rapport au rayon de courbure de sa face arrière; ce par quoi les rayons lumineux issus d'objets situes devant un angle solide
- 2 -~2~3348 supérieur à 180 peuvent pénétrer dans le système; et en ce que ~ ledit deuxième système optique étant pourvu d'une entree et d'une sortie dont la distance est sensiblement égale à l'é
paisseur de la paroi, ledit second système optique est conver-gent et est destiné à fournir de l'image initiale une image terminale sensiblement plus grande au voisinage de son extrémité
de sortie; ce par quoi ladite image initiale est translattee depuis sa position initiale devant ledit premier systeme jusqu'à
l'extrémité de sortie dudit deuxième système où elle peut être adaptée à la vision par le troisième système; d'où il résulte finalement que l'observation à travers tout système optique de l'ensemble des objets contenus dans un champ supérieur a 180 est sensiblement équivalente en quali-té d'image à l'observation qui pourrait être faite de l'image initiale direc-tement avec le systeme d'accommodation ,mais avec un allongement du système optique au moins égal a l'epaisseur de la paroi.
Plus particulièrement et, de pré~érence, le deuxième système optique est constitué de cinq lentilles identiques distantes l'une de l'autre successivement, d'une distance légèrement inférieure au double de leur distance focale.
On notera que les caracteristiques enoncees ci-dessus permettent de concevoir des systèmes optiques de longueur quelconque adaptables pratiquement à n'importe quelle epaisseur de paroi d'enceinte dans des limites raisonnables; ainsi en se donnant un encombrement permanent prenant en compte à la fois la distance de la première lentille du second système au premier système divergent et la distance de la lentille d'accommodation à la cinquième et dernière lentille du système ainsi que l'é-paisseur des cinq lentilles du second système, egal par exemple à dix centimètres on obtient la relation donnant la distance focale des cinq lentilles du second système en fonction de l'e-paisseur de la paroi à traversero 33~8 F ~ ( e - 10.) / 8 de plus et en consideration des caracteristiques enoncees ci-dessus relatives à la position des lentilles du second système entre elles et, preconisant un intervalle optique.negatif par exemple.egal au tiers de là distance focale, la valeur d'entre-toise entre deux lentilles du second système pourra être avantageusement donnee par la relation:
d = 2 f - .a soit encore d = 2 f - f / 3 soit finalement d = 5 f / 3 Selon une realisation préferentielle de l'invention, le doublet constitutif dudit premier est constitue par un menisque ayant un rayon de courbure de face avan-t de vingt-cinq millimètres, un rayon de courbure de la Eace arriere de quatre millimètres et un diamètre de dix-huit millimètres, et par une lentille bicQncave aya~t un rayon de courbure de chacune de ses deux faces de sept millimètres et un diamètre de dix millimètres.
Selon une autre redlisation de l'invention, le deuxième système est situe à une distance du premier système, telle que l'image initiale soit situee dans une zone comprise entre le foyer objet de la première lentille du second système et proche de ce foyer objet, d'où il resulte que l'i.mage initiale est proche de l'extremite de sortie.
Dans une autre realisation, la face arrière du menisque à bord epais est sensiblement hemispherique et la seconde lentille du doublet est une lentille biconcave accolee - à la face arrière dudit menisque, son rayon et son diamètre etant sensiblement plus grands que ceux de la face arrière du menisque.
34~
La présente invention sera mieux comprise à la description qui va suivre d'une realisation particulière et en relation avec les figures de la planche annexee dans lesquelles:
La fig.l est un dia~ramme schematique re~
présentatif des fonctions des systèmes constitutifs du disposi-tif de l'invention, et La fig.2 est une coupe suivant l'axe opti~
que d'un dispositif particulier conforme à l'invention.
Sur la fig.l un dispositif ou un système op~
tique de l'invention se compose dans sa ~énéralité d'un système optique divergent 1 dit grand angulaire c'est ~ dire pouvant percevoir des objets lumineux situés dans un angle solide c~ su-perieur à 1~0 pour en donner une image virtuel:Le 2 située un peu en avant de lui, d'un dispositiE translateur d'image 3 pour-vu d'une extrémité d'entrëe 4 et d'une extrémité de sortie 5 pour donner de l'image initiale 2 une ima~e sensiblement plus grande situ~e au voisina~e de sa face de sortie 5 ~t d'un systè-- me d'accomodation 6 pour permettre ~ un oeil 7 situé derrière lui de voir l'image situee au voisinage de 5 sous sensiblement le même diamètre apparent que l'image 2 est vue depuis la face d'entree 1 du translateur ; ~es syst~mes optiques 1, 3 et 6 sont centres sur un axe optique 8 Sur la fig.2 un systeme plus particulier de dispositif optique d'observation à travers une paroi épaisse, conforme ~ l'invention, se compose des mêmes elements 1, 3 et 6 que le disposi'cif schematise en fig.l.
Le système optique 1 d~fini pr~c~demment comme premier est constitué par un doublet compose d'un menis-que à bords ~pais 11 et d'une lentille biconcave 12 , le menis-que 11 a une face avant ayant un rayon de courbure Rll relati-vement grand par rapport au rayon de courbure rll de sa face ~ 5 .
39t~
arrière qui est pratiquement hemispherique ou en demi boule , la lentille biconcave 12 a deux ace5 symetriques l'une de l~autre de rayon R12 identiques, son diamètre ~tan~ sensiblement supe-rieur au diamètre de la demi boule du ménis~ue 11 de fa~on que la totalite de rayons lumineux passant a travers la demi boule soit récuperee par la lentille biconcave ce ~ui contribue ~ la luminosite de la vision~
Le système translateur d1image defini pre-cedemment comme second se compose de clnq lentilles plan con-vexes L 1, L 2, L 3, L 4 et L 5 identiques les unes aux autreset ~uidistantes entre elles, et separees par des entre~oises telles ~ue 31 d'egale longueur , la longueur d'une entretoise 31 est telle que le foyer objet d'une lentille tel que le foyer ob-jet F 2 de la lentille L 2 soit situ~ en avant sur l'axe du foyer image tel que F'l de la lentille qui le precède, la dis-tance entre ces deux foyers vo.~sins ~tant appelee intervalle op-ti~ue ~ . On a seulement represente sur la fi~.2 les lentilles L 1 et L 2 à leur distance reelle ma.Ls il doit etre compris que la.même disposition se retrouve pour les lentilles L3, L4 et L5. .
La position de la lentille L 1 par rapport au d3ublet du premier système est telle que son foyer objet F 1 (non repr~senté sur la figure) est legèrement e~n avant du dou~let, cette distance est definie par 1'entretolse 13. On prefèrera, pour augmenter la lu~
minosite et diminuer les aberrations c~romati~ues, la disposition indiquee sur la figure, à savoir la première lentille plan bi-concave a sa face plane orientee vers l'avant du svstème tandis que l~s quatre autres lentilles ont leur face plane orientee vers l'arrière. .
Le système d'accomodation 6 se compose d'une lentille plan convexe L6 et d'un oeilleton 61 , la lentille L 6 a une distance focale de preference superieure à la distance fo-cale des lentilles Ll et LS, par exemple du double et elle est .
, ~ .
~2~3~ ~
situee derrière L 5 a une distance 62 égale ~ environ la moitié
de sa distance focale ; l'oeilleton est situ~ à une distance 63 de L 6 égale environ ~ trois centimetres.
On notera que les distances d ! entretoises 13, 62 et 63 sont, cumulées, d'une dizaine de centimètres~ ces distances pouvant varier legèrement en fonction de la longueur totale du dis~ositif de l'invention ; toutefois c'est sur la longueur 32:cumulant les quatre entretoises 31 plus l'épaisseur des ientilles que l'on jouera pour augmenter ou diminuer la longùeur ~u dispositif en fonction de l'epaisseur des parois à
traverser.
Les exemples suivants vont permettre de mieux comprendre comment sont determinees ces différentes lon-gueurs :
- Premier exemple : :
L'epaisseur de la paroi est de cinquante centimetres, par consé~
quent la longueur du deuxième système sera de quarante centim~-tres, d etant la longueur d'entretoise 31, on a :
d = 4 0 / 4 Y 10 centimètres 0 en appli~uant la relation ci-dessus donnée, on obtient :
f = 3 x 10 / 5 = 6 centimetres ainsi on choisira pour les lentilles Ll, L2, L3, L4 et L5 des lentilles plan convexes ayant un rayon de courbure d'environ trente millimètres, soit encore, avec un verre d'indice environ 1,53, une distance focale de six centimètres. Le diamètre de ces lentilles est de 14 millimètres et leur epaisseur au sommet est de 5 millimètresO
Pour le doublet divergent Rll - 25 millimè-tres, rll = 4 millimètres, 1 diamètre D 11 du ménisque 11 est de 18 millimètres, le diamètre D 12 du ménisque 12 est de 10 millimètres et le rayon R 12 de ses faces est de 7 millimètres;
la lentille L 6 d'accomodation a un diam~tre de 14 millimètres~
33~3 une épaisseur de 5 millimètres et un rayon de face avant de 63 millimètres ; elle est située de 7 ~ 10 centimètres derri~re la lentille L 5 et 3 centimètres devant l'oeilleton 610 - Second exemple ^
L'épaisseur de la paroi est d'un mètre, les premier et troisiè-me systèmes peuvent être identiques à ceux du premier exemple, par conséquent la longueur du deuxième système, ou système trans-lateur, sera de quatre vingt dix centimètres ; on a alors :
d = 90 / 4 = 22,5 cm et f = 3 x 22,5 / 5 = 13,4 cm ainsi on choisira pour les lentilles L1, L , L3, L4 et L5 des lentilles plan convexes ayant une distance focale de 13~4 ~enti mètres.
Il doit 8tre encore précis~ que les dispo-sitions générales de l'invention sont applicables au traitement optique des rayons inEra-rouge émanant des objets observés, condition que l'optique soit appropriée au traitement de ces rayons ; un dispositif de l'invention fonctionnant en lumière infra-rouge pr~sente llavantage de permettre l'observation en cas de panne ou de coupure de l'électricité, ce qui est un point important dans le cas de surveillance des chamhres ~ortes de coffres par exemple. Il doit être enfin noté que le dispositif de l'invention peut être utilisé avec des cam~ras de prises de vues photographiques et ce par le simple choix de la dernière lentille L 6 qui sera alors adaptée pour produire une image pou-vant être prise en compte par des tels appareils.
Bien que des exemples aient été donnés a titre illustratif, il doit être compris que la présente invention n'est pas limit~e ~ ceux-ci mais que sa portée est définie par les revendications qui suivent.
.
paisseur de la paroi, ledit second système optique est conver-gent et est destiné à fournir de l'image initiale une image terminale sensiblement plus grande au voisinage de son extrémité
de sortie; ce par quoi ladite image initiale est translattee depuis sa position initiale devant ledit premier systeme jusqu'à
l'extrémité de sortie dudit deuxième système où elle peut être adaptée à la vision par le troisième système; d'où il résulte finalement que l'observation à travers tout système optique de l'ensemble des objets contenus dans un champ supérieur a 180 est sensiblement équivalente en quali-té d'image à l'observation qui pourrait être faite de l'image initiale direc-tement avec le systeme d'accommodation ,mais avec un allongement du système optique au moins égal a l'epaisseur de la paroi.
Plus particulièrement et, de pré~érence, le deuxième système optique est constitué de cinq lentilles identiques distantes l'une de l'autre successivement, d'une distance légèrement inférieure au double de leur distance focale.
On notera que les caracteristiques enoncees ci-dessus permettent de concevoir des systèmes optiques de longueur quelconque adaptables pratiquement à n'importe quelle epaisseur de paroi d'enceinte dans des limites raisonnables; ainsi en se donnant un encombrement permanent prenant en compte à la fois la distance de la première lentille du second système au premier système divergent et la distance de la lentille d'accommodation à la cinquième et dernière lentille du système ainsi que l'é-paisseur des cinq lentilles du second système, egal par exemple à dix centimètres on obtient la relation donnant la distance focale des cinq lentilles du second système en fonction de l'e-paisseur de la paroi à traversero 33~8 F ~ ( e - 10.) / 8 de plus et en consideration des caracteristiques enoncees ci-dessus relatives à la position des lentilles du second système entre elles et, preconisant un intervalle optique.negatif par exemple.egal au tiers de là distance focale, la valeur d'entre-toise entre deux lentilles du second système pourra être avantageusement donnee par la relation:
d = 2 f - .a soit encore d = 2 f - f / 3 soit finalement d = 5 f / 3 Selon une realisation préferentielle de l'invention, le doublet constitutif dudit premier est constitue par un menisque ayant un rayon de courbure de face avan-t de vingt-cinq millimètres, un rayon de courbure de la Eace arriere de quatre millimètres et un diamètre de dix-huit millimètres, et par une lentille bicQncave aya~t un rayon de courbure de chacune de ses deux faces de sept millimètres et un diamètre de dix millimètres.
Selon une autre redlisation de l'invention, le deuxième système est situe à une distance du premier système, telle que l'image initiale soit situee dans une zone comprise entre le foyer objet de la première lentille du second système et proche de ce foyer objet, d'où il resulte que l'i.mage initiale est proche de l'extremite de sortie.
Dans une autre realisation, la face arrière du menisque à bord epais est sensiblement hemispherique et la seconde lentille du doublet est une lentille biconcave accolee - à la face arrière dudit menisque, son rayon et son diamètre etant sensiblement plus grands que ceux de la face arrière du menisque.
34~
La présente invention sera mieux comprise à la description qui va suivre d'une realisation particulière et en relation avec les figures de la planche annexee dans lesquelles:
La fig.l est un dia~ramme schematique re~
présentatif des fonctions des systèmes constitutifs du disposi-tif de l'invention, et La fig.2 est une coupe suivant l'axe opti~
que d'un dispositif particulier conforme à l'invention.
Sur la fig.l un dispositif ou un système op~
tique de l'invention se compose dans sa ~énéralité d'un système optique divergent 1 dit grand angulaire c'est ~ dire pouvant percevoir des objets lumineux situés dans un angle solide c~ su-perieur à 1~0 pour en donner une image virtuel:Le 2 située un peu en avant de lui, d'un dispositiE translateur d'image 3 pour-vu d'une extrémité d'entrëe 4 et d'une extrémité de sortie 5 pour donner de l'image initiale 2 une ima~e sensiblement plus grande situ~e au voisina~e de sa face de sortie 5 ~t d'un systè-- me d'accomodation 6 pour permettre ~ un oeil 7 situé derrière lui de voir l'image situee au voisinage de 5 sous sensiblement le même diamètre apparent que l'image 2 est vue depuis la face d'entree 1 du translateur ; ~es syst~mes optiques 1, 3 et 6 sont centres sur un axe optique 8 Sur la fig.2 un systeme plus particulier de dispositif optique d'observation à travers une paroi épaisse, conforme ~ l'invention, se compose des mêmes elements 1, 3 et 6 que le disposi'cif schematise en fig.l.
Le système optique 1 d~fini pr~c~demment comme premier est constitué par un doublet compose d'un menis-que à bords ~pais 11 et d'une lentille biconcave 12 , le menis-que 11 a une face avant ayant un rayon de courbure Rll relati-vement grand par rapport au rayon de courbure rll de sa face ~ 5 .
39t~
arrière qui est pratiquement hemispherique ou en demi boule , la lentille biconcave 12 a deux ace5 symetriques l'une de l~autre de rayon R12 identiques, son diamètre ~tan~ sensiblement supe-rieur au diamètre de la demi boule du ménis~ue 11 de fa~on que la totalite de rayons lumineux passant a travers la demi boule soit récuperee par la lentille biconcave ce ~ui contribue ~ la luminosite de la vision~
Le système translateur d1image defini pre-cedemment comme second se compose de clnq lentilles plan con-vexes L 1, L 2, L 3, L 4 et L 5 identiques les unes aux autreset ~uidistantes entre elles, et separees par des entre~oises telles ~ue 31 d'egale longueur , la longueur d'une entretoise 31 est telle que le foyer objet d'une lentille tel que le foyer ob-jet F 2 de la lentille L 2 soit situ~ en avant sur l'axe du foyer image tel que F'l de la lentille qui le precède, la dis-tance entre ces deux foyers vo.~sins ~tant appelee intervalle op-ti~ue ~ . On a seulement represente sur la fi~.2 les lentilles L 1 et L 2 à leur distance reelle ma.Ls il doit etre compris que la.même disposition se retrouve pour les lentilles L3, L4 et L5. .
La position de la lentille L 1 par rapport au d3ublet du premier système est telle que son foyer objet F 1 (non repr~senté sur la figure) est legèrement e~n avant du dou~let, cette distance est definie par 1'entretolse 13. On prefèrera, pour augmenter la lu~
minosite et diminuer les aberrations c~romati~ues, la disposition indiquee sur la figure, à savoir la première lentille plan bi-concave a sa face plane orientee vers l'avant du svstème tandis que l~s quatre autres lentilles ont leur face plane orientee vers l'arrière. .
Le système d'accomodation 6 se compose d'une lentille plan convexe L6 et d'un oeilleton 61 , la lentille L 6 a une distance focale de preference superieure à la distance fo-cale des lentilles Ll et LS, par exemple du double et elle est .
, ~ .
~2~3~ ~
situee derrière L 5 a une distance 62 égale ~ environ la moitié
de sa distance focale ; l'oeilleton est situ~ à une distance 63 de L 6 égale environ ~ trois centimetres.
On notera que les distances d ! entretoises 13, 62 et 63 sont, cumulées, d'une dizaine de centimètres~ ces distances pouvant varier legèrement en fonction de la longueur totale du dis~ositif de l'invention ; toutefois c'est sur la longueur 32:cumulant les quatre entretoises 31 plus l'épaisseur des ientilles que l'on jouera pour augmenter ou diminuer la longùeur ~u dispositif en fonction de l'epaisseur des parois à
traverser.
Les exemples suivants vont permettre de mieux comprendre comment sont determinees ces différentes lon-gueurs :
- Premier exemple : :
L'epaisseur de la paroi est de cinquante centimetres, par consé~
quent la longueur du deuxième système sera de quarante centim~-tres, d etant la longueur d'entretoise 31, on a :
d = 4 0 / 4 Y 10 centimètres 0 en appli~uant la relation ci-dessus donnée, on obtient :
f = 3 x 10 / 5 = 6 centimetres ainsi on choisira pour les lentilles Ll, L2, L3, L4 et L5 des lentilles plan convexes ayant un rayon de courbure d'environ trente millimètres, soit encore, avec un verre d'indice environ 1,53, une distance focale de six centimètres. Le diamètre de ces lentilles est de 14 millimètres et leur epaisseur au sommet est de 5 millimètresO
Pour le doublet divergent Rll - 25 millimè-tres, rll = 4 millimètres, 1 diamètre D 11 du ménisque 11 est de 18 millimètres, le diamètre D 12 du ménisque 12 est de 10 millimètres et le rayon R 12 de ses faces est de 7 millimètres;
la lentille L 6 d'accomodation a un diam~tre de 14 millimètres~
33~3 une épaisseur de 5 millimètres et un rayon de face avant de 63 millimètres ; elle est située de 7 ~ 10 centimètres derri~re la lentille L 5 et 3 centimètres devant l'oeilleton 610 - Second exemple ^
L'épaisseur de la paroi est d'un mètre, les premier et troisiè-me systèmes peuvent être identiques à ceux du premier exemple, par conséquent la longueur du deuxième système, ou système trans-lateur, sera de quatre vingt dix centimètres ; on a alors :
d = 90 / 4 = 22,5 cm et f = 3 x 22,5 / 5 = 13,4 cm ainsi on choisira pour les lentilles L1, L , L3, L4 et L5 des lentilles plan convexes ayant une distance focale de 13~4 ~enti mètres.
Il doit 8tre encore précis~ que les dispo-sitions générales de l'invention sont applicables au traitement optique des rayons inEra-rouge émanant des objets observés, condition que l'optique soit appropriée au traitement de ces rayons ; un dispositif de l'invention fonctionnant en lumière infra-rouge pr~sente llavantage de permettre l'observation en cas de panne ou de coupure de l'électricité, ce qui est un point important dans le cas de surveillance des chamhres ~ortes de coffres par exemple. Il doit être enfin noté que le dispositif de l'invention peut être utilisé avec des cam~ras de prises de vues photographiques et ce par le simple choix de la dernière lentille L 6 qui sera alors adaptée pour produire une image pou-vant être prise en compte par des tels appareils.
Bien que des exemples aient été donnés a titre illustratif, il doit être compris que la présente invention n'est pas limit~e ~ ceux-ci mais que sa portée est définie par les revendications qui suivent.
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Claims (11)
1. Système optique pour l'observation endoscopique grand angulaire à travers une paroi, ledit système comprenant un système premier d'entrée pour donner de l'ensemble des objets situés au moins devant lui une image initiale virtuelle située devant lui, ce dit premier système optique étant cons-titué par un doublet, un système deuxième intermédiaire et un système troisième de sortie ou d'accommodation pour donner des objets situés devant le premier système une image adaptée soit à
la vision subjective, soit à la vision objective, caractérisé:
en ce que ledit doublet comprend un ménisque à bord épais dont la face avant, constituant la face d'entrée du système, a un rayon de courbure relativement grand par rapport au rayon de courbure de sa face arrière;
ce par quoi les rayons lumineux issus d'objets situés devant un angle solide supérieur à 180° peuvent pénétrer dans le système;
et en ce que:
ledit deuxième système optique étant pourvu d'une entrée et d'une sortie dont la distance est sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi, ledit second système optique est convergent et est destiné à fournir de l'image initiale une image terminale sensiblement plus grande au voisinage de son extrémité de sortie;
ce par quoi ladite image initiale est translatée depuis sa position initiale devant ledit premier système jus-qu'à l'extrémité de sortie dudit deuxième système où elle peut être adaptée à la vision par le troisième système;
d'où il résulte finalement que l'observation à tra-vers tout système optique de l'ensemble des objets contenus dans un champ supérieur à 180° est sensiblement équivalente en qualité d'image à l'observation qui pourrait être faite de l'i-mage initiale directement avec le système d'accommodation mais avec un allongement du système optique au moins égal à l'é-paisseur de la paroi.
la vision subjective, soit à la vision objective, caractérisé:
en ce que ledit doublet comprend un ménisque à bord épais dont la face avant, constituant la face d'entrée du système, a un rayon de courbure relativement grand par rapport au rayon de courbure de sa face arrière;
ce par quoi les rayons lumineux issus d'objets situés devant un angle solide supérieur à 180° peuvent pénétrer dans le système;
et en ce que:
ledit deuxième système optique étant pourvu d'une entrée et d'une sortie dont la distance est sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi, ledit second système optique est convergent et est destiné à fournir de l'image initiale une image terminale sensiblement plus grande au voisinage de son extrémité de sortie;
ce par quoi ladite image initiale est translatée depuis sa position initiale devant ledit premier système jus-qu'à l'extrémité de sortie dudit deuxième système où elle peut être adaptée à la vision par le troisième système;
d'où il résulte finalement que l'observation à tra-vers tout système optique de l'ensemble des objets contenus dans un champ supérieur à 180° est sensiblement équivalente en qualité d'image à l'observation qui pourrait être faite de l'i-mage initiale directement avec le système d'accommodation mais avec un allongement du système optique au moins égal à l'é-paisseur de la paroi.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que le deuxième système optique est constitué
de cinq lentilles identiques distantes l'une de l'autre succes-sivement, d'une distance légèrement inférieure au double de leur distance focale.
en ce que le deuxième système optique est constitué
de cinq lentilles identiques distantes l'une de l'autre succes-sivement, d'une distance légèrement inférieure au double de leur distance focale.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé:
en ce que la distance focale f de chacune des cinq lentilles, en fonction de l'épaisseur e de la paroi, et en tenant compte d'un encombrement permanent, répond à la relation:
f ? ( e - 10 ) / 8
en ce que la distance focale f de chacune des cinq lentilles, en fonction de l'épaisseur e de la paroi, et en tenant compte d'un encombrement permanent, répond à la relation:
f ? ( e - 10 ) / 8
4. Système selon la revendication 3, caractérisé:
en ce que la valeur d'entretoise d, entre les len-tilles dudit second système, répond à la relation:
d = 5 f / 3
en ce que la valeur d'entretoise d, entre les len-tilles dudit second système, répond à la relation:
d = 5 f / 3
5. Système selon la revendication 4, caractérisé:
en ce que chacune des cinq lentilles du deuxième système optique est un ménisque plan convexe d'une distance focale d'environ six centimètres, la distance entre chacune de ces lentilles étant de dix centimètres, l'épaisseur de la paroi à traverser pouvant être de cinquante centimètres.
en ce que chacune des cinq lentilles du deuxième système optique est un ménisque plan convexe d'une distance focale d'environ six centimètres, la distance entre chacune de ces lentilles étant de dix centimètres, l'épaisseur de la paroi à traverser pouvant être de cinquante centimètres.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé:
en ce que chacune des cinq lentilles du deuxième système optique est un ménisque plan convexe d'une distance focale d'environ treize virgule quatre centimètres, la distance entre chacune de ces lentilles étant de vingt quatre virgule huit centimètres, l'épaisseur de la paroi à traverser pouvant être d'un mètre.
en ce que chacune des cinq lentilles du deuxième système optique est un ménisque plan convexe d'une distance focale d'environ treize virgule quatre centimètres, la distance entre chacune de ces lentilles étant de vingt quatre virgule huit centimètres, l'épaisseur de la paroi à traverser pouvant être d'un mètre.
7. Système selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que le doublet constitutif dudit premier est constitué par un ménisque ayant un rayon de courbure de face avant de vingt-cinq millimètres, un rayon de courbure de la face arrière de quatre millimètres et un diamètre de dix-huit millimètres, et par une lentille biconcave ayant un rayon de courbure de chacune de ses deux faces de sept millimètres et un diamètre de dix millimètres.
en ce que le doublet constitutif dudit premier est constitué par un ménisque ayant un rayon de courbure de face avant de vingt-cinq millimètres, un rayon de courbure de la face arrière de quatre millimètres et un diamètre de dix-huit millimètres, et par une lentille biconcave ayant un rayon de courbure de chacune de ses deux faces de sept millimètres et un diamètre de dix millimètres.
8. Système selon la revendication 1, caractérisé:
en ce que ledit deuxième système est situé à une distance du premier système, telle que l'image initiale soit située dans une zone comprise entre le foyer objet de la première lentille du second système et proche de ce foyer objet, d'où il résulte que l'image initiale est proche de l'extrémité de sortie.
en ce que ledit deuxième système est situé à une distance du premier système, telle que l'image initiale soit située dans une zone comprise entre le foyer objet de la première lentille du second système et proche de ce foyer objet, d'où il résulte que l'image initiale est proche de l'extrémité de sortie.
9. Système optique selon la revendication 8, caractérisé:
en ce que le troisième système optique d'accommodation est constitué d'une lentille plan convexe et d'un oeilleton, entretoisé à une distance l'un de l'autre comprise entre le quart et la moitié de la distance focale de ladite lentille.
en ce que le troisième système optique d'accommodation est constitué d'une lentille plan convexe et d'un oeilleton, entretoisé à une distance l'un de l'autre comprise entre le quart et la moitié de la distance focale de ladite lentille.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé:
en ce que ledit troisième système est situé de façon réglable à une distance du deuxième système égale à environ la moitié de la distance focale de ladite lentille plan convexe, d'où il résulte que l'image observée est une image virtuelle accessible à l'oeil et ce facilement du fait du réglage.
en ce que ledit troisième système est situé de façon réglable à une distance du deuxième système égale à environ la moitié de la distance focale de ladite lentille plan convexe, d'où il résulte que l'image observée est une image virtuelle accessible à l'oeil et ce facilement du fait du réglage.
11. Système selon la revendication 1, caractérise en outre:
- en ce que la face arrière dudit ménisque à bord épais est sensiblement hémisphérique, et - en ce que la seconde lentille dudit doublet est une lentille biconcave accolée à la face arrière dudit ménisque, son rayon et son diamètre étant sensiblement plus grands que ceux de la face arrière dudit ménisque.
- en ce que la face arrière dudit ménisque à bord épais est sensiblement hémisphérique, et - en ce que la seconde lentille dudit doublet est une lentille biconcave accolée à la face arrière dudit ménisque, son rayon et son diamètre étant sensiblement plus grands que ceux de la face arrière dudit ménisque.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA321,705A CA1128348A (fr) | 1979-02-15 | 1979-02-15 | Dispositif d'observation panoramique a travers des parois de forte epaisseur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA321,705A CA1128348A (fr) | 1979-02-15 | 1979-02-15 | Dispositif d'observation panoramique a travers des parois de forte epaisseur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1128348A true CA1128348A (fr) | 1982-07-27 |
Family
ID=4113566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA321,705A Expired CA1128348A (fr) | 1979-02-15 | 1979-02-15 | Dispositif d'observation panoramique a travers des parois de forte epaisseur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1128348A (fr) |
-
1979
- 1979-02-15 CA CA321,705A patent/CA1128348A/fr not_active Expired
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