EP1557805A1 - Dispositif de détection de rayonnement à lentilles et miroirs - Google Patents
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Abstract
Dispositif de détection de rayonnement, en particulier de rayonnement infrarouge, comprenant un capteur de rayonnement comprenant, sur un plan frontal, au moins un élement sensible au rayonnement et présentant un centre optique et un axe principal de vision, et un système de lentilles placé en avant et à distance du capteur, focalisant vers ce dernier le rayonnement provenant de champs de détection ou de vision s'étendant en avant du système de lentilles et déterminant, entre le système de lentilles et le capteur, des champs de focalisation principaux situés dans un volume enveloppant. Ce dispositf comprend en outre un système supplémentaire (22) de miroirs situé latéralement audit volume enveloppant et comprenant au moins deux miroirs (25, 27 ; 25 29; 27, 29) focalisant vers ledit capteur (15) le rayonnement provenant de champs de détection ou de vision supplémentaires ne traversant pas ledit système de lentilles (19) et présentant des longueurs focales différentes de telle sorte que lesdits champs de détection ou de vision supplémentaires présentent des ouvertures angulaires différentes. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne un dispositif de détection de
rayonnement, en particulier de rayonnement infrarouge, généralement
utilisé en tant que composant d'un système d'alarme pour détecter la
présence d'intrus.
On connaít un dispositif de détection de rayonnement placé en
hauteur contre une paroi, qui comprend un capteur de rayonnement
présentant une face sensible orientée vers l'avant et un système de
lentilles placé en avant et à distance de ce capteur, focalisant vers ce
dernier le rayonnement provenant de champs de détection ou de vision
s'étendant en avant du système de lentilles, inclinés vers le bas et
répartis. Un tel dispositif est en particulier décrit dans le brevet US-A-4841284
qui propose en outre de rajouter des miroirs de focales
identiques pour dévier vers le capteur de rayonnement un rayonnement
provenant de champs situés en-dessous du capteur.
Par ailleurs, on connaít un dispositif de détection qui comprend
un capteur de rayonnement présentant une face sensible orientée vers
l'arrière et un système de miroirs placé en arrière du capteur de
rayonnement et comprenant des rangées horizontales de miroirs de
focales sensiblement identiques par rangées et différentes d'une rangée à
une autre pour dévier vers le capteur de rayonnement un rayonnement
provenant de champs de détection ou de vision s'étendant vers l'avant,
inclinés et répartis. Un tel dispositf est décrit dans le brevet US-A-4880980.
Dans la pratique cependant, lorsqu'on souhaite efficacement
protéger un local dont une paroi présente une vitre, il est courant
d'utiliser deux capteurs de détection ou de vision d'intrus dont l'un est
fixé en haut de cette paroi et présente des champs de détection ou de
vision orientés dans le local et dont l'autre est fixé en haut d'une paroi
latérale, à proximité de la paroi vitrée, et présente des champs de
détection ou de vision parallèles à cette paroi vitrée.
La présente invention a pour but de proposer un perfectionnement
aux dispositifs de détection de rayonnement, en particulier de
rayonnement infrarouge.
Le dispositif de détection de rayonnement, en particulier de
rayonnement infrarouge, selon l'invention, comprend un capteur de
rayonnement comprenant, sur un plan frontal, au moins un élement
sensible au rayonnement et présentant un centre optique et un axe
principal de vision, et un système de lentilles placé en avant et à
distance du capteur, focalisant vers ce dernier le rayonnement provenant
de champs de détection ou de vision s'étendant en avant du système de
lentilles et déterminant, entre le système de lentilles et le capteur, des
champs de focalisation principaux situés dans un volume enveloppant,
Selon la présente invention, le dispositif de détection comprend
en outre un système supplémentaire de miroirs situé latéralement audit
volume enveloppant et comprenant au moins deux miroirs focalisant vers
ledit capteur le rayonnement provenant de champs de détection ou de
vision supplémentaires ne traversant pas ledit système de lentilles et
présentant des longueurs focales différentes de telle sorte que lesdits
champs de détection ou de vision supplémentaires présentent des
ouvertures angulaires différentes.
Selon la présente invention, lesdits au moins deux miroirs
déterminent de préférence, entre le système de miroirs et le capteur, des
champs de focalisation supplémentaires dont les projections sur ledit
plan frontal sont angulairement décalées.
Selon une variante de la présente invention, lesdits au moins deux
miroirs peuvent avantageusemnt déterminer, entre le système de miroirs
et le capteur, des champs de focalisation supplémentaires dont les
projections sur un plan contenant ledit axe principal coïncident
sensiblement.
Selon la présente invention, ledit système de miroirs comprend de
préférence au moins un miroir central présentant un plan de symétrie
contenant ledit axe principal et déterminant un champ de détection ou de
vision central et au moins un miroir secondaire présentant une longueur
focale.plus grande que celle du miroir central et déterminant un champ
de détection ou de vision secondaire incliné par rapport audit plan de
symétrie.
Selon la présente invention, ledit système de miroirs comprend de
préférence au moins un miroir central présentant un plan de symétrie
contenant ledit axe principal et déterminant un champ de détection ou de
vision central et une paire de miroirs secondaires symétriques par
rapport à ce plan de symétrie, la longueur focale de ces miroirs
secondaires étant plus grande que celle du miroir central et déterminant
des champs de vision secondaires inclinés et symétriques par rapport
audit plan de symétrie.
Selon la présente invention, ledit système de miroirs comprend en
outre, de préférence, une paire de miroirs tertiaires symétriques par
rapport audit plan de symétrie, la longueur focale de ces miroirs
tertiaires étant plus grande que celle desdits miroirs secondaires et
déterminant des champs de détection ou de vision symétriques par
rapport audit plan de symétrie et plus inclinés que les champs de
détection ou de vision desdits miroirs secondaires.
Selon la présente invention, lesdits miroirs sont de préférence
formés sur des faces d'extrémité de plots en saillie d'une pièce.
Selon la présente invention, lesdits plots peuvent être rapportés
sur une pièce en forme de plaque.
Selon la présente invention, lesdits plots peuvent être formés
d'une seule pièce.
Selon la présente invention, ladite pièce peut être rapportée sur
une plaque portant ledit capteur de rayonnement.
Selon la présente invention, le dispositif peut avantageusement
comprendre un boítier présentant une paroi transparente audit
rayonnement, dont une partie comprend ledit système de lentille et dont
une autre partie non-focalisante est traversée par lesdits champs de
vision supplémentaires.
Selon la présente invention, ladite paroi transparente est de
préférence rapportée sur un boítier.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un
dispositif de détection de rayonnement infrarouge, décrit à titre
d'exemple non limitatif et représenté sur le dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 représente les champs de détection ou de vision d'un dispositif de détection selon l'invention, installé dans un local ;
- la figure 2 représente une vue de face du dispositif de détection selon l'invention ;
- la figure 3 représente une vue de côté du dispositif de détection selon l'invention ;
- la figure 4 représente une vue de face du dispositif de détection selon l'invention, sa paroi frontale optique étant enlevée ;
- la figure 5 représente une coupe médiane verticale du dispositif de détection selon l'invention ;
- la figure 6 représente une vue en perspective d'un système optique supplémentaire du dispositif de détection selon l'invention ;
- la figure 7a représente une vue frontale schématique des champs de détection ou de vision d'un miroir central du système optique du dispositif de détection selon l'invention ;
- la figure 7b représente une vue latérale schématique des champs de détection ou de vision dudit miroir central ;
- la figure 8a représente une vue frontale schématique des champs de détection ou de vision d'un miroir secondaire du système optique du dispositif de détection selon l'invention ;
- la figure 8b représente une vue latérale schématique des champs de détection ou de vision dudit miroir secondaire ;
- la figure 9a représente une vue frontale schématique des champs de détection ou de vision d'un miroir tertiaire du système optique du dispositif de détection selon l'invention ;
- et la figure 9b représente une vue latérale schématique des champs de détection ou de vision dudit miroir tertiaire.
En se reportant à la figure 1, on peut voir qu'on a représenté un
dispositif de détection de rayonnement infrarouge 1 fixé contre la partie
supérieure et à mi-longueur d'une paroi 2 d'un local ou d'une pièce 3
dont on voit aussi les deux parois latérales 4 et 5 perpendiculaires à cette
paroi 2. Dans un exemple, la paroi 2 peut en partie être vitrée et/ou
présenter des ouvertures ou des passages.
Le dispositif de détection 1 est adapté pour présenter des champs
de détection ou de vision 6 qui sont inclinés vers l'avant et répartis dans
le volume de la pièce 3 en vue de détecter la présence d'intrus dans cette
pièce, ainsi qu'une série 7 des champs de détection ou de vision
supplémentaires répartis de façon à détecter la présence d'intrus à
proximité de la paroi 2.
En se reportant aux figures 2 à 6, on peut voir qu'un dispositif de
détection de rayonnement 1 comprend un boítier 8 qui présente une
partie parallèlépipédique 9 dont la face arrière verticale 10 sert d'appui
lors de sa fixation et une partie supérieure 11 s'étendant en saillie en
avant de la partie 9. Le boítier 8 est muni d'une paroi frontale rapportée
12 qui délimite, en avant de sa partie 9 et au-dessous de sa partie 11, un
espace intérieur 13.
La paroi frontale 12 est, dans le sens vertical et dans le sens
horizontal, bombée, ses bords suivant les bords de la partie 9 et de la
partie 11 du boítier 8.
En outre, la paroi 12 est en un matériau transparent aux
rayonnements infra-rouge.
La partie 9 du boítier 8 porte frontalement une plaque verticale
14, constituée par circuit imprimé, sur laquelle est fixé un capteur
optique de rayonnement infra-rouge 15 qui présente dans son plan frontal
16, de façon connue en soi, des éléments sensibles à un tel rayonnement
et à traitement électronique différentiel, reliées à des circuits
électroniques portés par la plaque 14, ce capteur présentant un centre
optique 17 duquel part un axe principal de vision 18 s'étendant
horizontalement.
La paroi frontale 12 présente une zone 12a dans laquelle est
ménagé un système frontal de lentilles 19 ainsi placé en avant et à
distance du capteur 15 et focalisant vers ce dernier le rayonnement
provenant des champs de détection ou de vision 6 et déterminant, entre le
système de lentilles 19 et le capteur 15, des champs de focalisation
principaux 20 inscrits dans un volume enveloppant 21.
Ainsi, la paroi frontale 12 présente une zone non-focalisante 12b
située entre sa zone 12a et son bord adjacent à la partie 9 du boítier 8
exempte de lentilles et d'épaisseur constante.
Le dispositif de détection de rayonnement 1 comprend en outre un
système supplémentaire 22 de miroirs situé latéralement et au-dessus du
volume enveloppant 21, dans l'espace 13, dont les miroirs focalisent vers
le capteur 15 le rayonnement provenant de la série 7 des champs de
détection ou de vision supplémentaires 7 ne traversant pas le système de
lentilles 12a et traversant la zone 12b de la paroi frontale 12.
La structure du système supplémentaire 22 est telle que les
champs de focalisation, s'étendant entre les miroirs et le capteur 15 et
associés aux champs de détection ou de vision supplémentaires 7, ne
rencontrent pas d'obstacles.
Dans l'exemple représenté, le système supplémentaire 22
comprend, en saillie en dessous d'une plaque horizontale 23 rapportée
sur la plaque verticale 14, un plot central 24 dont la face inférieure 25
constitue un miroir central concave, deux plots secondaires 26 dont la
face inférieure 27 constitue un miroir secondaire concave et deux plots
tertiaire 28 dont la face inférieure 29 constitue un miroir tertiaire
concave.
Le miroir central 25 présente un plan de symétrie vertical P
contenant l'axe principal 18 du capteur 15. De préférence, la longueur
focale de ce miroir central 25 est plus petite que celle des lentilles du
système frontal de lentilles 19.
Comme le montrent la figure 1 et en projection les figures 7a et
7b, le miroir central 25 est orienté pour déterminer un champ
supplémentaire de détection ou de vision 30 auquel est associé un champ
de focalisation 31, ce champ de détection ou de vision 30 plongeant en
dessous du dispositif de détection, au voisinage de la paroi 2 du local 3.
Les miroirs secondaires 27 sont placés symétriquement par
rapport au plan de symétrie P et à distance ce plan. La longueur focale
de ces miroirs secondaires 27 est plus grande que celle du miroir
central 25.
Comme le montrent la figure 1 et en projection les figures 8a et
8b, les miroirs secondaires 27 sont orientés pour déterminer des champs
supplémentaires de détection ou de vision 32 auxquels sont associés des
champs de focalisation 33, ces champs de détection ou de vision 32 étant
inclinés par rapport audit plan de symétrie P et s'étendant au voisinage
de la paroi 2 du local 3.
De la sorte, lesdits champs de détection ou de vision 32 des
miroirs secondaires 27 présentent des ouvertures angulaires plus petites
que celle du miroir central 25.
Les miroirs tertiaires 29 sont placés symétriquement par rapport
au plan de symétrie P et à distance de plan. La longueur focale de ces
miroirs tertiaires 29 est plus grande que celle des miroirs secondaires 27.
Comme le montrent la figure 1 et en projection les figures 9a et
9b, les miroirs tertiaires 29 sont orientés pour déterminer des champs
supplémentaire de détection ou de vision 34 auxquels sont associés des
champs de focalisation 35, ces champs de détection ou de vision 34 étant
inclinés par rapport audit plan de symétrie P et s'étendant au voisinage
de la paroi 2 du local 3, selon des angles d'inclinaison plus grands que
ceux des champs de détection ou de vision 32 associés aux miroirs
secondaires 27.
De la sorte, lesdits champs de détection ou de vision 32 des
miroirs tertiaires 29 présentent des ouvertures angulaires plus petites que
celles des miroirs secondaires 27.
Les projections des champs de détection ou de vision 30, 32 et 34
sur le plan P coïncident sensiblement, les projections de ces champs de
détection ou de vision 30, 32 et 34 sur un plan frontal sont
angulairement décalées, les projections des champs de détection ou de
vision 34 sur un plan frontal formant des angles aigus avec le plan P plus
grand que ceux des champs de détection ou de vision 32.
Il résulte de ce qui précède que la disposition et l'orientation des
miroirs 25, 27 et 29 sont adaptées pour focaliser vers le capteur 15 tout
rayonnement infrarouge provenant de la zone située à proximité de la
paroi 2 du local 3, en supplément du sytème de lentilles 19 qui est adapté
pour focaliser vers le capteur 15 tout rayonnement infrarouge provenant
de la zone du local 3 située à distance de la paroi 2.
De plus, le choix de longueurs focales différentes des miroirs 25,
27 et 29, allant en croissant, permet d'adapter les ouvertures de champs
de détection ou de vision, allant en décroissant, à la distance des
endroits surveillés le long de la paroi 2 par rapport à la verticale du
capteur 15, de telle sorte que la quantité d'énergie rayonnante provenant
d'un individu et arrivant au capteur 15 peut être optimisée.
Ainsi, le local 3 peut être complètement et convenablement
surveillé.
Dans l'exemple représenté, les plots 24, 26 et 28 sont
sensiblement de section carrée ou rectangulaire et les miroirs 25, 27 et
29 couvrent leurs surfaces d'extrémité.
Le plot central 24 est légèrement en avant de la face frontale 16
du capteur 15.
Les plots secondaires 26 sont plus en avant de cette face frontale
16 que le plot central 24 et de part et d'autre du plan P.
Les plots tertiaires 29 sont encore plus en avant de cette face
frontale 16 que les plots secondaires 26 et de part et d'autre du plan P, à
une distance supérieure à celle de ces plots secondaires 26.
Ainsi, les miroirs secondaires 27 sont plus éloignés du capteur 15
que le miroir central 25 et les miroirs tertiaires 29 sont plus éloignés du
capteur 15 que les miroirs secondaires 27.
Les miroirs 25, 27 et 29 sont de préférence constitués par des
portions adaptées de paraboloïdes 36, 37 et 38 dont les foyers sont
placés au centre optique 17 du capteur 15, dont les axes de révolution
39, 40 et 41 passent par le centre optique 17 du capteur 15 et sont
disposés de manière à fixer la direction des champs correspondants de
vision ou de détection 30, 32 et 34 selon l'orientation désirée qui leur est
parallèle. Ils pourraient cependant être constitués par des portions
adaptées de sphères dont les foyers seraient aussi placés au centre
optique 17 du capteur 15.
La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus
décrit. En effet, les miroirs 25, 27 et 29 pourraient présenter d'autres
dispositions les uns par rapport aux autres et être réalisés sur des parties
en saillie d'une pièce monobloc fixée sur la plaque verticale 14 ou
directement su le boítier 8. En outre, d'autres paires de miroirs
pourraient être prévues.
Claims (12)
- Dispositif de détection de rayonnement, en particulier de rayonnement infrarouge, comprenant un capteur de rayonnement comprenant, sur un plan frontal, au moins un élement sensible au rayonnement et présentant un centre optique et un axe principal de vision, et un système de lentilles placé en avant et à distance du capteur, focalisant vers ce dernier le rayonnement provenant de champs de détection ou de vision s'étendant en avant du système de lentilles et déterminant, entre le système de lentilles et le capteur, des champs de focalisation principaux situés dans un volume enveloppant, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un système supplémentaire de miroirs situé latéralement audit volume enveloppant (21) et comprenant au moins deux miroirs (25, 27 ; 25 29; 27, 29) focalisant vers ledit capteur (15) le rayonnement provenant de champs de détection ou de vision supplémentaires ne traversant pas ledit système de lentilles (19) et présentant des longueurs focales différentes de telle sorte que lesdits champs de détection ou de vision supplémentaires présentent des ouvertures angulaires différentes.
- Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits au moins deux miroirs déterminent, entre le système de miroirs et le capteur, des champs de focalisation supplémentaires dont les projections sur ledit plan frontal sont angulairement décalées.
- Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdits au moins deux miroirs déterminent, entre le système de miroirs et le capteur, des champs de focalisation supplémentaires dont les projections sur un plan contenant ledit axe principal coïncident sensiblement.
- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit système de miroirs comprend au moins un miroir central (25) présentant un plan de symétrie contenant ledit axe principal et déterminant un champ de détection ou de vision central et au moins un miroir secondaire (27) présentant une longueur focale plus grande que celle du miroir central et déterminant un champ de détection ou de vision secondaire incliné par rapport audit plan de symétrie.
- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit système de miroirs comprend au moins un miroir central (25) présentant un plan de symétrie contenant ledit axe principal et déterminant un champ de détection ou de vision central et une paire de miroirs secondaires (27) symétriques par rapport à ce plan de symétrie, la longueur focale de ces miroirs secondaires étant plus grande que celle du miroir central et déterminant des champs de vision secondaires inclinés et symétriques par rapport audit plan de symétrie.
- Dispositif de détection selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit système de miroirs comprend en outre une paire de miroirs tertiaires (29) symétriques par rapport audit plan de symétrie, la longueur focale de ces miroirs tertiaires étant plus grande que celle desdits miroirs secondaires et déterminant des champs de détection ou de vision symétriques par rapport audit plan de symétrie et plus inclinés que les champs de détection ou de vision desdits miroirs secondaires.
- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits miroirs sont formés sur des faces d'extrémité de plots en saillie (24, 26) d'une pièce.
- Dispositif de détection selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits plots sont rapportés sur une pièce en forme de plaque (23).
- Dispositif de détection selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits plots sont formés d'une seule pièce.
- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que ladite pièce est rapportée sur une plaque (14) portant ledit capteur de rayonnement.
- Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un boítier (8) présentant une paroi (12) transparente audit rayonnement, dont une partie (12a) comprend ledit système de lentilles (19) et dont une autre partie non-focalisante (12b) est traversée par lesdits champs de vision supplémentaires.
- Dispositif de détection selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite paroi transparente (12) est rapportée sur le boítier.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0400532A FR2865304B1 (fr) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | Dispositif de detection de rayonnement a lentilles et miroirs |
| FR0400532 | 2004-01-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1557805A1 true EP1557805A1 (fr) | 2005-07-27 |
| EP1557805B1 EP1557805B1 (fr) | 2008-07-02 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP20040293161 Expired - Lifetime EP1557805B1 (fr) | 2004-01-21 | 2004-12-29 | Dispositif de détection de rayonnement à lentilles et miroirs |
Country Status (3)
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| FR (1) | FR2865304B1 (fr) |
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