FR2666713A1 - Dispositif de microvision avec microcamera. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif vidéo avec un moniteur spécifique à une caméra pouvant etre très miniaturisée. Dans la caméra, on cumule la vibration rectiligne (7) d'une fibre optique (12) avec une rotation (8) pour faire observer à cette fibre toute une surface, un objectif focalisant l'image sur ladite fibre optique. On prévoit de repérer l'amplitude de la vibration et la vitesse de la rotation de la caméra pour que le moniteur les imite dans son balayage, celui-ci étant donc similaire au mouvement de l'extrémité de la fibre optique (12). La rotation est ici procurée par celle d'un cable (10) reliant la caméra au moniteur, ou par un moteur situé dans la caméra. La vibration est assurée par un électroaimant (2) ou par un transducteur piézoélectrique supportant la fibre optique et permettant éventuellement d'éviter le repérage de sa vibration par la précision de celle-ci.

Description

Le domaine de l'invention est relatif à la microvision et concerne particulièrement les professionnels tels que le médical, le nucléaire, comme tous les secteurs intéressés par l'inspection dans des milieux exigus.

On connait déjà des dispositifs de microvision. Ils utilisent, pour la plupart, la technique C.C.D. ou transfert de charge et l'inconvénient de ladite technique est qu'elle limite la miniaturisation des caméras, leur diamètre étant au moins de l'ordre du centimètre. L'autre technique d'inspection, à savoir les réseaux multifibres, présente l'avantage de descendre en deça de ce diamétre mais avec les inconvénients de la fragilité du réseau sur toute la longueur d'inspection, du cout des réseaux notamment pour des distances d'inspection, donc des longueurs de réseaux, importantes.

L'un des objectifs de l'invention est donc d'éviter de recourir aux réseaux multifibres pour des inspections inaccessibles aux microcaméras actuelles en proposant une microcaméra de taille inférieure à celles déjà existantes, ladite taille pouvant etre inférieure à cinq millimètres.

La technique que nous employons est évoquée dans le brevet N 2575883 sans que nous ayons besoin d'utiliser ledit brevet. Celui-ci précise un mode de balayage mécanique d'une fibre optique pour la prise de vue. Toutefois, ce brevet ne permet pas la réalisation d'une caméra car la restitution d'une image exige que l'on reproduise exactement le balayage de la fibre, et donc que l'on connaisse ce balayage. Or la régularité de celui-ci n'est pas suffisante pour permettre sa reproduction sur le moniteur sans moyen de repérer instantanément, continuellement, et de manière précise, la position de l'extremité de la fibre.Nous proposons ici plusieurs solutions, la première destinée à repérer de manière exacte l'extremite de la fibre, la seconde destinée à éviter ledit repérage en procurant par effet piézoélectrique un balayage de la fibre assez précis pour cette application, enfin nous proposons des balayages particuliers appropriés aux techniques que nous utilisons pour notre dispositif.

Le système décrit dans ce paragraphe est destiné à positionner, de manière perpétuelle,exacte et instantanée, la partie en vibration supportant l'extrémité de la fibre en prise de vue, par exemple une lame, et donc par voie de conséquence, le point observé par ladite fibre. Ce système est évoqué en planche 2/4. La lame en vibration (1) supportant l'extrémité de la fibre en prise de vue portera également les extrémités de deux autres fibres (indices 3 et 15). Ces fibres seront pointées vers une surface spéciale (11) faisant partie de la caméra mais n'entrant pas en vibration. La fibre indice 15 projettera un faisceau lumineux monochromatique sur la surface indice 11.

Cette surface a la propriété de diffuser la lumière projetée par la fibre 40 indice 15 de manière réguliérement décroissante selon la direction (27) parcourue par la tache lumineuse ainsi produite au cours d'une vibration de la lame. Cette surface sera par exemple un miroir dépoli absorbant progressivement la lumière, étant par exemple recouvert d'une pellicule de plus en plus opaque. La fibre indice 3 sera constamment pointée vers cette tache lumineuse et réceptionnera cette lumière pour la transmettre à une cellule photoélectrique située en dehors de la caméra, et pourquoi pas, auprès du moniteur. Cette lumière va donc décroitre et croitre alternativement du fait des différentes positions de la tache lumineuse sur la surface indice 11 et du fait de la décroissance du pouvoir diffuseur de ladite surface.Il y aura donc proportionnalité entre l'intensité lumineuse perçue par la cellule et la position de la lame donc du point observé par la fibre en prise de vue. On pourra donc opérer un positionnement correct de ce point sur l'écran selon un seul axe, celui du balayage rectiligne de la lame. Afin que la fibre indice 3 ne perçoive que la lumière de la tache lumineuse, et afin que cette lumière ne provienne exclusivement que de la fibre indice 15, on veillera à ce que nulle lumière extérieure ne vienne parasiter les informations reçues par la cellule photoélectrique et ainsi traduite.On pourra donc, soit éviter qu'aucune lumiére ne parvienne jusqu'à la fibre indice 3 ou ne soit diffusée par une surface susceptible d'etre visualisée par cette fibre, soit choisir une longueur d'onde dont on sera certain de la provenance, en l'occurence de la fibre indice 15 en filtrant toute lumière extérieure ayant cette longueur d'onde. On pourra choisir, par exemple, un filtrage ultraviolet en émettant cette longueur d'onde par la fibre indice 15. On veillera également à ce que la diffusion de cette lumière par la surface indice 11 ne transforme pas sa longueur d'onde en une autre longueur d'onde susceptible de pénétrer accidentellement dans la caméra. On songera ici évidemment au phénomène de fluorescence.Ce mode de repérage présente l'avantage de n'utiliser que la lumière comme moyen de production et de transmission d'information, donc d'éviter tout parasitage par un courant électrique. En effet, il existe des modes de repérage notamment par effet piézoélectrique ou courant induit par magnétisme. Toutefois, ces modes de repérage utilisent un courant produit ou perturbé par le déplacement de la lame et présentent, d'une part, l'inconvénient du manque de précision, d'autre part, l'inconvénient d'un parasitage probable par la production d'un courant perturbateur par le flux variable de l'électroaimant lui-meme, dans le cas où on l'utilise pour faire vibrer la lame.

Il convient de tenir compte du mode de repérage pour le type de balayage que nous allons produire. Il est préférable de ne réaliser un balayage de l'extrémité de la fibre en prise de vue que selon un seul axe, donc rectiligne afin de n'avoir à opérer un repérage que d'une seule coordonnée. Toutefois, le balayage du point observé par la fibre doit évidemment décrire une surface. La solution consiste à faire parcourir toute cette surface par l'extrémité de la fibre en combinant le balayage rectiligne de la lame, du support de fibre en général, avec une rotation dont la vitesse angulaire est connue, déterminée par avance, donc constante, ou bien analysée à chaque instant et parfaitement reproduite sur le moniteur.

L'avantage de la technique utilisée pour notre caméra est,outre la réduction considérable possible de la taille, la localisation en amont de la caméra, hors de celle-ci et sans problème d'encombrement donc de la cellule photoélectrique qui traduira la lumière en courant. En effet, c'est la fibre optique qui effectuera en son extrémité le balayage et seule cette extrémité est située dans la caméra. Dans la planche 3/4, la fibre optique servira de guide lumineux depuis la caméra jusqu'à la cellule que l'on pourra situer auprès du moniteur.De meme, on pourra situer la source lumineuse servant à alimenter la fibre indice 15 pour le repérage de la lame et la source lumineuse servant à alimenter la fibre destinée à éclairer le champ visuel (16) auprès du moniteur également, tout comme la cellule recevant de la fibre indice 3 l'information relative au mouvement de la lame, la caméra n'abritant que les extrémités de toutes ces fibres optiques et celles-ci ne transmettant évidemment pas les vibrations exercées sur elles dans la caméra. De plus, la cellule photoélectrique réceptionnant la lumière issue de la fibre en prise de vue (12) peut etre unique, notamment dans le cas d'une version monochromatique de la caméra. Pour la version multichrome, on pourra prévoir trois fibres en prise de vue distinctes et pour chacune d'entre elles une cellule photoélectrique analysant une seule couleur fondamentale. En conséquence, on peut admettre que notre caméra aura une très grande sensibilité, par exemple proche du lux.

On pourra prévoir entre la caméra et le moniteur, plusieurs fibres connectées les unes aux autres pour guider les informations lumineuses, avec notamment des connections en sortie de caméra et du moniteur, donc aux extrémités de la jonction afin qu'une rupture de la fibre sur la jonction caméra-moniteur n'entraine pas la mise hors service de la fibre située dans la caméra.

Nous prévoirons également un mode de balayage par effet piézoélectrique qui sera suffisamment précis pour éviter tout système de repérage. Nous utilisons ici la propriété des transducteurs piézoélectriques de traduire une tension électrique en déplacement, la proportionnalité entre la tension fournie et la déformation du transducteur étant suffisamment précise pour assurer un balayage correct. Ainsi, en connaissant la tension exacte fournie au transducteur, on en déduira, par son déplacement, la position du point visualisé dans la mesure où l'extrémité de la fibre optique en prise de vue sera supportée par celui-ci. En fournissant une tension alternative, on obtient un balayage rectiligne. On obtient donc, par combinaison de ce balayage rectiligne et d'une rotation, le procédé précédent permettant à l'extrémité de la fibre indice 12 de parcourir toute une surface.La rotation s'exercera sur la partie de la caméra portant le transducteur.

Comme type de transducteur, on peut utiliser des céramiques piézoélectriques bimorphes dont le déplacement est très important.

Ledit brevet propose la combinaison d'une rotation et d'un balayage rectiligne pour parcourir toute une surface en utilisant ou non un matériau piézoélectrique comme support de fibres. On peut recourir à diverses techniques pour obtenir cette rotation. Nous pouvons obtenir une rotation dont la vitesse sera précise, constante et que nous répliquerons sur le moniteur. Il serait alors possible de ne faire effectuer par le moniteur qu'un balayage rectiligne, donc une ligne, et ensuite de faire tourner l'ensemble de l'écran à la vitesse déterminée. Nous devrons incorporer dans la caméra un moteur de taille réduite fournissant cette rotation. Dans ce cas, nous pouvons entrainer dans la rotation l'ensemble de la jonction comportant, entre autre, les fibres optiques et les alimentations électriques, une gaine immobile couvrant cette jonction à la manière d'un cable de compte-tours.De l'autre coté de la jonction caméra-moniteur, afin de limiter l'effort du moteur de la caméra et la torsion appliquée à cette jonction, on peut prévoir un moteur tournant dans le meme sens à la meme vitesse pour entrainer lui aussi ladite jonction contenue dans la gaine. Ce moteur peut également servir à entrainer le moniteur dans le cas évoqué précédemment où ce dernier n'effectue qu'une ligne de balayage sur un écran en rotation, ou bien encore, n'entrainer que le système de balayage rectiligne du moniteur, par exemple un dipole dans le cas d'un tube cathodique.

On peut également prévoir une jonction immobile tout en ayant les fibres optiques et les alimentations électriques situées dans la caméra en rotation. Pour cela, on incluera une connection solidaire de la caméra entre ces parties en rotation et la jonction immobile, ce type de rotation existant déjà pour les alimentations électriques comme pour les fibres optiques.

L'entrainement de la partie mobile de la caméra (partie en rotation) pourra encore etre effectuée par un moteur situé près du moniteur et transmettant le mouvement jusque dans la caméra par l'intermédiaire d'un cable mobile contenu dans une gaine immobile, ce dispositif s'inspirant du cable de compte-tours ou de certains modes d'entrainement déjà utilisés.

Cependant, ce mode de transmission de la rotation depuis le moniteur jusque dans la caméra ne peut procurer une vitesse angulaire constante à l'extrémité de ladite caméra. En effet, cette rotation induit des torsions et des frottements au niveau du cable qui amènent des irrégularités de sa vitesse angulaire. Il faut alors prévoir un mode d'analyse de la vitesse de rotation dans la caméra pour la traduire correctement sur le moniteur, des modes d'analyse électromagnétiques ou bien optiques pour ce genre d'application étant déjà connus, tel que le repérage stroboscopique de certaines platines tourne-disques.

La jonction caméra-moniteur comportera, entre autre, les fibres optiques dont la fibre en prise de vue, la fibre servant de source lumineuse pour la prise de vue, dans le cas où l'on utilise le mode de repérage comportant une surface à diffusion décroissante, les fibres destinées audit repérage. La jonction comprendra encore l'alimentation électrique de l'électroaimant ou de l'élément piézoélectrique faisant vibrer l'extrémité des fibres. Dans le cas d'une rotation produite sur un cable et transmise par celui-ci jusque dans la caméra, ledit cable entrainera dans sa rotation les fibres optiques, ainsi que l'alimentation électrique du vibrateur et, si l'on adjoint un moteur électrique à la caméra elle-meme, l'alimentation dudit moteur. Ces fibres et alimentations pourront etre enroulées autour dudit cable.Le cable et tous les éléments mobiles de la jonction seront entourés d'une gaine immobile et on pourra prévoir, entre ces deux parties, un fluide lubrifiant. Le cable porte l'indice 10 de la planche 3/4, la gaine l'indice 14. Des perles (13) pourront etre placées le long du cable de manière à éviter tout contact direct entre ce dernier et la gaine. La gaine comportera un blindage à la manière d'un cable coaxial et enfin, un matériau isolant la recouvrant dans son ensemble, à moins que cette gaine soit elle-meme faite de ce matériau. Le blindage et le matériau isolant seront présents dans les autres types de jonctions comportant ou non un cable en rotation. On prévoira d'éventuelles connections de fibres optiques, électriques et celles destinées à communiquer la rotation entre deux extrémités de cables si la jonction en comporte.

L'absence de toute jonction physique rend nécessaire l'adjonction dans la caméra d'un moteur fournissant la rotation, de système de production d'électricité, des cellules photoélectriques et des sources lumineuses dont la source éclairant la prise de vue et de plus, l'adjonction d'un émetteur, le récepteur correspondant et recevant tous les signaux depuis la caméra étant situé auprès du moniteur.

On aura donc un moniteur dont le balayage est la combinaison d'une rotation et d'un balayage rectiligne. Le moniteur peut etre à tube cathodique. Là, nous avons plusieurs solutions. Le moniteur ne possédera qu'un seul dipole, celui-ci destiné au balayage de la ligne. La première solution consiste à faire tourner ce dipole dans le tube cathodique immobile lui. La deuxième solution consiste à faire tourner l'ensemble du moniteur. Dans ce cas, on prévoira des connections électriques entre les parties mobiles et les commandes de réglages et controles nécessairement immobiles elles. La tension au dipole pourra etre déduite directement de la tension fournie au transducteur piézoélectrique supportant l'extrémité de la fibre en prise de vue, ou bien déterminée d'après un mode de repérage de ladite fibre.Une autre possibilité peut s'appliquer au moniteur étant associé à une caméra dont la rotation est transmise par un cable depuis le moniteur. Rappelons que ceci nécessite un procédé pour détecter la vitesse de rotation dans la caméra. On prévoira deux moteurs, l'un, destiné à la rotation du cable et l'autre, à celle du moniteur, ou d'une partie de celui-ci et dont la vitesse angulaire sera ajustée à celle de la partie en rotation de la caméra. Ce dernier moteur n'aura donc pas une vitesse de rotation constante. Appelons ''F'' le rapport de la fréquence du balayage rectiligne sur la fréquence de la rotation. Appelons ''V'' le rapport de la vitesse angulaire de rotation du moteur sur celle du moniteur. Il sera souhaitable d'avoir, pour une définition d'image correcte, un nombre de poles dans le moteur déterminé de la façon suivante
N (nombre de poles) x V = F.

Une autre possibilité peut s'appliquer à un moniteur à tube cathodique.

Ici, le tube cathodique comportera deux dipoles. Ces dipoles, par leur balayage,imiteront tout simplement le balayage rotatif-rectiligne, le moniteur n'ayant aucune partie en rotation.

Le positionnement du point sur la ligne de balayage s'effectue de la manière suivante. Dans un balayage standard, l'absence de différence de potentiel entre les deux poles d'un dipole positionne le faisceau électronique au milieu de la ligne de balayage sur l'écran. Pour notre utilisation comportant un mode de repérage, le principe est différent et illustré selon les schémas tig.5 et 6 de la planche 2/4. Enfin.6 , nous avons un diagramme qui est un exemple de l'intensité lumineuse perçue par la cellule au cours de deux ondulations de la lame ou du support en g6néral de l'extrémité de la fibre optique en prise de vue.L'intensité minimum perçue par la cellule ne correspond pas à la position centrale de la fibre, c'est-à-dire à l'absence de torsion de son support, mais s l'une de ses deux positions extremes. Afin de traduire correctement le balayage, nous allons donc procéder comme suit :nous admettrons une différence de potentiel maximale entre les bornes ''A'' et ''B'' du dipole, le potentiel maximum étant par exemple fourni en "A". Le potentiel sera minimum en ''B'' et la position du faisceau électronique sera extreme et à gauche si ''A'' est à gauche avec donc une charge positive. Nous enregistrerons l'intensité lumineuse perçue par la cellule et traduite en courant électrique amplifié ensuite.Proportionnellement à ce courant, nous allons augmenter le potentiel i la borne ''B' '.Le potentiel total à cette borne sera ''P'' (potentiel minimum) + ''P'' (valeur du potentiel ajouté proportionnelle à l'intensité lumineuse perçue par la cellule photoélectrique). Ainsi le schéma fiv.5 traduit le mouvement du point sur la ligne de balayage de l'écran en fonction de la variation d'intensité lumineuse du diagramme fit6. On peut considérer que dans ce dernier diagramme la valeur O de l'intensité lumineuse n'est jamais obtenue et inclure la valeur minimum du courant fourni par la cellule dans la valeur de ''P'', le point étant alors positionné l'extreme gauche de l'écran malgré l'existence de cette intensité lumineuse minimale.

Dans le cas où lton utilise un transducteur piézoélectrique sans mode de repérage, tout comme pour un balayage conventionnel, l'absence de tension fournie au transducteur détermine un positionnement central du faisceau d'électrons.

Les moniteurs peuvent avoir également des écrans à cristaux liquides. On a là toutes les possibilités précédentes relatives aux moniteurs à tube cathodique. En outre ce type d'écran, utilisé pour une caméra dont la rotation du support de fibres n'a pas une vitesse régulière, permet plus aisément d'éviter la rotation de l'écran lui-meme en imitant parfaitement cette rotation cumulée au balayage rectiligne par une distribution correcte des points excités sur l'écran.Par exemple, on peut mémoriser un nombre ''N " de lignes concentriques sur l'écran, mémoriser également la position correcte d'un point sur l'une de ces lignes par rapport à l'amplitude de la vibration de la fibre indice 12 et donc par rapport au signal émis par le mode de repérage ou par rapport à la tension appliquée sur un transducteur piézoélectrique sans repérage, un autre signal de repérage étant relatif à la sélection de la ligne correcte parmi les ''N'' lignes concentriques. On opère la sélection du point correct sur la ligne et de la ligne correcte à l'aide des deux signaux distincts.Le découpage de l'écran en lignes concentriques peut n'etre que virtuel, uniquement le fait de la mémorisation desdites lignes, sans influence sur la répartition des picsels sur l'écran
Le rapport entre les fréquences du balayage rectiligne et la rotation doit etre suffisamment important pour composer l'image, les standards d'émission actuels accordent un rapport de l'ordre de 312,5 (standard européen). On obtiendra éventuellement ce meme rapport pour le balayage rectiligne rotatif, la fréquence la plus élevée étant appliquée au balayage rectiligne. Ce rapport tiendra, de préférence, compte du diamètre de l'écran. En effet, ce rapport représente le nombre de lignes concentriques décrites pour composer l'écran.On peut donc définir un angle entre chacune de ces lignes, la distance entre deux points équidistants au centre situés sur deux lignes voisines augmentant vers l'extérieur, donc la périphérie de l'écran. Il conviendra de minimiser cette distance, soit en diminuant la distance au centre maximale donc le diamètre de l'écran, soit en augmentant le nombre de lignes. Soit ''F'' la fréquence du balayage rectiligne, ''A'' l'angle entre deux lignes voisines est égal à (''N'' x ''R'')/F fréquence de la rotation en tours/seconde, le rapport ''R' '/' 'F'' étant suffisamment petit pour que l'on considére des lignes approximatives, un rapport trop grand nous donnant des figures plus complexes.L'écart maximal entre deux points équidistants au centre situés sur deux lignes voisines est égal a x x cos (''N'' x ''R''/ 'F'') )/2.

Les moniteurs ainsi décrits sont donc associés aux cellules photoélectriques réceptionnant le signal fourni par la fibre optique en prise de vue et éventuellement les fibres supplémentaires en prise de vue également pour la multichromie, si ce procédé est adopté. Ils sont également associés aux cellules réceptionnant les signaux éventuels fournis par le ou les modes de repérage (rectiligne et rotation). Ils sont en outre associés aux sources lumineuses dont la source destinée à éclairer la prise de vue et guidée optiquement jusque dans la caméra par une fibre si ce procédé a été choisi, en songeant qu'on peut également alimenter électriquement une source lumineuse située dans la caméra elle-meme.Ils sont également associés à d'autres sources lumineuses destinées au repérage par projection d'une fibre optique de lumière sur une surface à diffusion décroissante dans la mesure où ce dernier dispositif est adopté.

La possibilité de supprimer toute jonction en adjoignant un récepteur au moniteur a déjà été évoquée.

La caméra comprendra, en son extrémité, un objectif destiné à focaliser l'image sur l'extrémité de la fibre optique en prise de vue et donc sur l'ensemble de la surface balayée par l'extrémité de ladite fibre. Il existe déjà des objectifs très petits et dont la taille n'excéde pas les 2 mm servant notamment aux fibres optiques pour des applications connues de l'homme de l'art. On peut donc envisager ce diamètre d'objectif pour notre microcaméra avec une distance focale n'excédant pas quelques millimètres.

On pourra prendre un doublet achromatique. On pourra avantageusement oter et introduire l'objectif sur la caméra par vissage ou simple pénétration.

On peut également placer l'objectif en bout de fibre et donc l'accoler au support de ladite fibre qui entrainera, par conséquent, cet objectif dans sa vibration, la taille possible de certains objectifs rendant probable cette solution. On peut également prévoir en supplément de l'objectif précédent, qu'il se situe en bout de fibre ou de caméra, d'autres objectifs situés, eux, en bout de caméra et pouvant etre otés de celles-ci, de meme des filtres tels qu'un filtre de protection sans effet optique ou bien d'autres filtres, notamment recommandés lorsqu'on utilise comme mode de repérage le procédé utilisant une lumière monochromatique issue de la fibre indice 15 dans la planche 1, ce filtre ayant déjà été évoqué dans la description dudit procédé.

Le principe décrit dans les pages précédentes nous améne donc la possibilité de plusieurs types de caméras dont la taille pourrait ne pas excéder quelques millimètres en diamètre. La caméra utilisant un cable pour lui transmettre une rotation de son support de fibres depuis le moniteur nous parait particulièrement favorable à cette miniaturisation.

Ce principe sera résumé dans la description suivante annexée des dessins dans lesquels - la planche 3/4 est une représentation schématique en perspective fi87et
en coupe ìg.8 de la caméra combinant une vibration rectiligne (7) de la
fibre en prise de vue (12) avec une rotation (8), cette dernière étant
assurée ici par la rotation d'un cable (10). La perspective ne décrit que
l'électroaimant, le cylindre et ses parties internes ainsi que le cable.

- la planche 4/4 décrit le tube cathodique d'un moniteur possible pour
cette caméra. Ici, l'ensemble du moniteur i tube cathodique entre en
rotation (34) grace à un moteur (37) qui peut éventuellement corriger sa
vitesse en fonction de la rotation du cylindre indice 10, planche 3/4
comportant le support de fibres, l'ensemble de l'écran (32) fera tourner
le dipole (33) n'assurant que le balayage d'une ligne (31), les indices
36 et 35 de la planche 4/4 mentionnant respectivement le canon à
électrons et le mode de focalisation du pinceau électronique. Un autre
moteur non mentionné sur cette planche fera tourner à une vitesse
constante le cable indice 10, planche 3/4, si ce mode de rotation est
choisi.

- la planche 2/4 décrit le mode de repérage du support de fibre. Ce support
(1) portera, entre autre, deux fibres optiques. Une première fibre (15)
enverra un pinceau lumineux (17) sur une surface dont une perspective est
précisée en schéma fi82. Cette surface diffuse dans toutes les
directions (18) ce pinceau de manière décroissante, une autre fibre
indice 3 réceptionnant la lumière diffusée. En schéma ìg4 un
électroaimant (2) fait vibrer une lame (1) supportant une fibre qui
projette un pinceau lumineux (23) balayant un écran déroulant (26) selon
une ligne (24), la courbe décrite étant d'allure sinusoidale (25). On
notera pour le mode de repérage associé, décrit dans cette planche, la
progression de la tache lumineuse (21 et 22) sur la surface indice 11
selon une direction 27.Les diagrammes fi8 S et 6 portent
respectivement en abscisse le temps et en ordonné l'amplitude de la
vibration pour l'un et l'intensité lumineuse perçue par la fibre indice 3
pour l'autre.

En planche 3/4, une lame (1) supportant la fibre en prise de vue (12),
une éventuelle fibre (13) servant à éclairer cette prise de vue et
juxtaposée i la première, entre en vibration selon une direction indice 7
grace ici au flux magnétique modulé d'un électroaimant (2), la lame
supporte également juxtaposées aux fibres optiques, indices 12 et 13,
mais pointées vers la surface, indice 11, les fibres 3 et 15 destinées au
repérage.La surface, indice 11, pourra subir la rotation et etre
solidaire du cylindre (6) contenant la lame, ledit cylindre pouvant
contenir ou non l'électroaimant sera entrainé ici par un cable flexible
(10) portant les fibres lumineuses et, éventuellement, l'alimentation du
vibrateur (électroaimant ou transducteur) et lui-meme entrainé en
rotation par un moteur situé auprès du moniteur. L'indice 4 mentionne la
partie de la lame particulièrement sensible au flux magnétique et
l'indice 9 mentionne une section de la lame plus épaisse supportant le
reste de ladite lame, une gaine souple n'entrant pas en rotation et
d'indice 14 protégera le cable et pourra contenir un liquide lubrifiant
de meme que des perles (13) en rotation elles-memes et garantissant le
cable contre tout frottement contre la gaine, celle-ci comportant un
blindage et isolant de l'électricité.En indice 5, est noté l'emplacement
d'objectifs et de filtres éventuels solidaire de la partie immobile de la
caméra ou bien du cylindre. La planche 3/4 ne mentionne pas la
possibilité décrite dans le brevet de porter sur le support vibrant
l'objectif alors situé en bout de fibre, indice 12, et pouvant etre
commun aux autres fibres pointant dans la meme direction et portées par
le meme support. La planche 3/4 ne décrit pas le modèle utilisant une
céramique piézoélectrique comme support de fibres optiques. Ce modèle
évite alors la présence de l'électroaimant et peut éventuellement éviter
tout mode de repérage d'amplitude de vibration des fibres optiques selon
la direction indice 7 par une proportionnalité suffisante entre
l'amplitude de la vibration du transducteur et la tension appliquée å
celui-ci.La planche 3/4 ne mentionne pas de mode de détection de vitesse
de rotation nécessaire pour un cable transmettant cette rotation depuis
le moniteur jusqu'à la caméra, détection déjà évoquée dans le brevet et
dont certains procédés sont connus de l'homme de l'art. On peut inclure,
dans la caméra, un moteur qui, à la place du cable entrainera en rotation
le support de fibres. On pourra alors supprimer l'autre moteur auprès du
moniteur entrainant l'autre extrémité du cable ou bien le maintenir afin
de diminuer l'effort du premier moteur.

La planche 1/4 illustrant l'abrégé est la perspective six7 de la
planche 3/4.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et on pourra prévoir
d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS - Une caméra dans laquelle un balayage de l'extrémité d'une fibre optique (12) est effectué par un objet vibrant (1) selon une seule direction (7) lequel objet supportera l'extrémité de cette fibre et sera lui-meme entrainé en rotation (8) afin que l'extrémité de la fibre optique parcoure l'ensemble d'un plan et le regarde à travers la succession des points de celui-ci qu'elle observe.
1. - 1 Dispositif de microvision constitué d'une caméra et d'un moniteur caractérisé en ce qu'il comprend

   - Un moniteur réceptionnant les signaux émis par la caméra et notamment celui fourni par la fibre indice 12 dont le balayage sera la réplique du mouvement de l'extrémité de cette fibre, la combinaison du balayage rectiligne (21) et de la rotation (24) décrivant l'ensemble de la surface de l'image.
2. - 2 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on placera à l'extrémité de la caméra, devant la fibre optique (12) de prise de vue, un objectif destiné à focaliser l'image sur l'extrémité de cette fibre, la distance focale dudit objectif étant, de préférence, la distance le séparant de la surface par le mouvement de l'extrémité de la fibre indice 12. Cet objectif pourra avantageusement etre oté ou adjoint à l'extrémité de la caméra par vissage ou simple pénétration.
3. - 3 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un objectif destiné à focaliser l'image sur l'extrémité de la fibre optique, indice 12, sera posé sur cette extrémité, reposant donc sur la partie faisant vibrer ladite extrémité, l'objectif étant entrainé lui aussi dans la vibration.
4. - 4 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un filtre de protection sans effet optique sera placé au plus près de l'extrémité de la caméra, ledit filtre pouvant etre oté ou replacé par vissage ou simple pénétration.
5. - 5 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra comprend un système destiné à détecter la position de l'extrémité de la fibre optique, indice 12, sur la ligne qu'elle décrit par sa vibration, des systèmes de postionnement, notamment électromagnétisme ou piézoélectricité étant connus de l'homme de l'art.

   La partie vibrante (1) supporte les extrémités de deux fibres optiques (3 et 15) juxtaposées et pointées vers une surface (11) ne subissant pas de vibration dont le pouvoir de diffusion lumineux décroit progressivement. Cette surface subira ou non la rotation. La fibre indice 15 projette un faisceau lumineux sur la surface indice 11 diffusant plus ou moins cette lumière selon la position de la fibre (15) et donc, selon la position de l'objet vibrant et supportant ladite fibre. La fibre indice 3 pointée perpétuellement dans la direction de la fibre précédente, car juxtaposée à celle-ci observera la tache lumineuse produite sur la surface (11) et plus ou moins intense.La fibre indice 3 guidera la lumière perçue jusqu'à une cellule photoélectrique qui enregistrera les variations de son intensité et traduira celle-ci en courant électrique, l'intensité de celui-ci dépendant du flux lumineux perçu par la fibre indice 3 donc de la position de la fibre indice 12. La lumière émise par la fibre optique indice 15 est monochromatique. Cette couleur sera filtrée à l'entrée de la caméra et la lumière provenant de la fibre 15, diffusée par la surface indice 11 sera spécifique pour que la cellule photoélectrique ne traduise que ladite couleur.La direction de la décroissance du pouvoir diffuseur de la surface indice 11 ne devra pas etre perpendiculaire au trajet parcouru par la tache lumineuse de la couleur spécifique à l'étude dupositionnement sur cette surface, ceci afin que la vibration de la fibre indice 15 produise un déplacement de cette tache lumineuse dans le sens d'une décroissance du pouvoir diffuseur de la surface, l'orientation du pinceau lumineux produit par la fibre indice 15, et donc de l'extrémité de la fibre indice 3, n'étant pas définie strictement mais restant constante par rapport à l'extrémité de l'objet vibrant.Une disposition de la surface indice 11 et parmi les possibilités revendiquées ici, de telle sorte que ladite surface ait une décroissance du pouvoir de diffusion parallèle au plan contenant la ligne décrite par le balayage de l'extrémité de la fibre en prise de vue, et de telle sorte que le pinceau lumineux émis par la fibre indice 15 en direction de cette surface soit perpendiculaire au plan contenant la vibration, aménera une décroissance du flux lumineux perçu par la fibre 3 proportionnelle à l'amplitude de cette vibration.
6. - 6 Dispositif de microvision selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce que l'on positionne l'extrémitmé de la fibre par le procédé suivant
7. - 7 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en que le support de l'extrémité de la fibre optique indice 12, entrainant celle-ci en vibration, est un matériau piézoélectrique de manière totale ou en partie composé de celui-ci auquel on fournira un courant de tension variable de manière à obtenir une vibration avec une proportionnalité entre ladite tension et une position de l'extrémité de la fibre optique qu'il supporte, proportionnalité suffisante pour éviter tout système de repérage.
8. - 8 Dispositif de microvision selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que l'objet vibrant (1) et supportant l'extrémité de la fibre indice 12 est un matériau piézoélectrique auquel on fournit une tension modulée ou bien un élément comportant une partie métallique (4) sur laquelle agit un électroaimant (2) par un flux magnétique modulé, électroaimant subissant ou non la rotation, ces modes de vibrations étant associés à un système de repérage, par exemple celui revendiqué en 6.
9. - 9 Dispositif de microvision selon la revendication caractérisé en ce qu'un cable (10) entouré d'une gaine immobile (14) transmet la rotation depuis un moteur situé hors de la caméra jusque dans celle-ci, au support vibrant et portant la fibre indice 12 à la manière d'un cable de compte-tours, le cable ne communiquqnt pas de manière parfaite le mouvement du moteur jusqu'à la caméra. On inclue dans celle-ci un dispositif destiné à détecter quantitativement la rotation, certains dispositifs tels qu'électromagnétique ou effet stroboscopique pour les platines tourne-disques, en particulier, étant bien connus de l'homme de l'art.
10. - 10 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un moteur est adjoint à la caméra pour produire une rotation du support vibrant (1) régulière, donc de vitesse constante.
11. - 11 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on associe à la caméra une source lumineuse destinée à éclairer le champ de prise de vue.
12. - 12 Dispositif de microvision selon les revendications 1 et il caractérisé en ce que la lumière éclairant la prise de vue est issue d'une fibre optique (16) dont l'extrémité est juxtaposée à l'extrémité de la fibre indice 1 et pointée constamment dans la meme direction en subissant elle aussi la vibration et la rotation du balayage de la caméra.

    le nombre des fibres de prise de vue est égal au nombre de couleurs composant le multichromage. Chacune de ces fibres fournira à une cellule photoélectrique un signal lumineux, le nombre de cellules étant égal au nombre de couleurs composant le multichromage, chacune d'entre elles ne traduira qu'une seule de ces couleurs en signal électrique.
13. - 13 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on associe à la fibre de prise de vue indice 12 d'autres fibres de prise de vue afin de produire sur le moniteur un multichromage de la manière suivante
14. - 14 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fibres optiques et les alimentations électriques de la caméra font la jonction depuis elle jusqu'au moniteur, le ou les générateurs de courant, les modulateurs éventuels dudit courant ainsi que les moyens de production de lumière conduite par les fibres optiques jusqu'à la caméra, de meme que les cellules photoélectriques étant situés hors de la caméra. La jonction sera avantageusement entourée d'un blindage antiparasitage à la manière d'un coaxe et d'une gain isolante.
15. - 15 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on dispose des connections de fibres optiques et des connections électriques sur la jonction caméra-moniteur, notamment près de la caméra et près du moniteur afin de pouvoir remplacer ladite jonction. On prévoira également une connection transmettant la rotation du cable à un autre cable si celui-ci est présent sur la revendication 9.
16. - 16 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on place les cellules photoélectriques, les sources lumineuses des fibres optiques, un système de production de courant électrique et un émetteur des différents signaux électriques traduit par les cellules auprès de la caméra en évitant toute jonction, cette solution faisant appel à la revendication 10 où l'on adjoint un moteur à la caméra. On associera au moniteur un récepteur percevant les différents signaux émis de la caméra.
17. - 17 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moniteur ne produit qu'une ligne de balayage sur l'écran, ledit balayage imitant celui de l'extrémité de la fibre optique indice 12, la rotation étant effectuée mécaniquement sur le système de balayage uniquement ou sur l'ensemble de l'écran, la rotation de cet écran lui-meme produisant un balayage rectiligne amenant la composition de l'ensemble de l'image. Le moteur entrainant le système de balayage ou l'ensemble de l'écran en rotation fournira à la partie ainsi mobile une vitesse angulaire égale à celle du support de fibre de la caméra (1), cette vitesse étant constante ou variable et donc détectée et évaluée constamment.
18. - 18 Dispositif de microvision selon les revendications 1, 17 et 9 caractérisé en ce que le moteur servant à faire tourner le cable est distinct du moteur faisant entrer en rotation les parties mobiles du moniteur à savoir l'ensemble de l'écran ou le système de balayage rectiligne, ceci afin de moduler la vitesse de rotation dudit écran ou balayage indépendamment de la rotation du cable pour ajuster la vitesse précédente à la rotation de la partie supportant les fibres dans la caméra.
19. - 19 Dispositif de microvision selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moniteur produise sur un écran immobile un balayage qui suit la combinaison du balayage rectiligne et de la rotation du support de fibre indice 1.