FR2667469A1 - Dispositif video ou une camera peut servir aussi de projecteur. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de prise de vue par une caméra pouvant être très petite dans laquelle l'axe de prise de vue d'une fibre optique en balayage rectiligne (12) est réfléchi par un miroir (5) vibrant selon un balayage perpendiculaire ou non parallèle au précédent (35) de manière à ce que la fibre optique observe après réflexion et focalisaiton par un objectif (39) toute une surface angulaire. Le balayage de l'axe d'observation de la fibre est reproduit par le balayage du moniteur de même que la succession des points observés par la fibre optique de manière à composer l'image observée par la caméra. Des fibres optiques juxtaposées à la précédente projetteront de la caméra des faisceaux cohérents qui par le même balayage que le précédent pourront composer des images, la caméra pouvant alors ou non servir en même temps ou alternativement de projecteur.

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 interessés par l'inspection dans des milieux exigus. Une autre application de l'invention est relative à la projection laser sur petites moyennes ou grandes surfaces.

On connait déjà des dispositifs de microvisions. Tous utilisent la technique
- du CCD. ou transfert de charge et l'inconvénient de la dite technique est qu'elle limite la miniaturisation des caméras, leur diamètre étant au moins de 8mm. L'autre technique d'inspection à savoir les réseaux multifibres présente l'avantage de descendre en déca de diamètre 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 réseau 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, la dite caméra pouvant descendre en déca de 5mm de diamètre.

Un autre objectif est de proposer par la même technique un dispositif de projection laser. L'avantage est ici de ne point faire appel à l'utilisation d'une pellicule, donc de recourir à la vidéo en npouvant projeter en temps réel ou différé en opérant un traitement d'image si on le souhaite ainsi que les autres possibilités de la vidéo, avec des distances de projection pouvant être très petites, quelques centimètres ou très grandes, peut être supérieure au kilomètre, et ce grâce à la choérence du faisceau laser.

Un autre objectif est de cumuler la foction prise de vue donc caméra et la fonction de projection avec le même dispositif, celui-ci pouvant filmer ou projeter, ou même faire les deux en même temps.

Ainsi on pourra décider de projeter une image, ou une lumière, sur une partie de la surface ou du champs visuel filmé, cette partie du champs visuel pouvant être sélectionnée de différentes manières, soit par la couleur, l'intensité lumineuse, la position dans l'espace ou d'autres paramètres. On appellera alors un tel dispositif "caméra semi-active", en laissant le choix d'autres appelations.

Encore un autre objectif est de proposer par la miniaturisation de la caméra, la même miniaturisation pour le projecteur, ceci pouvant interesser notamment le domaine de la vision appliquée en aéronautique, ou certains ensembles de visualisation tête haute.

En effet, le fait de la miniaturisaiton possible du projecteur, de la faible distance possible de projection et de la très petite dimension également possible de la surface de projection, comme encore l'éventualité d'une projection en temps réel avec traitement de l'image, amènera à concevoir le dispositif comme un élément d'un ensemble visionique qui peut avoir différentes allures et différentes utilisations. Nous penserons là également à l'aéronautique pour laquelle les intérés de poids et de dimensions sont importants.

La technique que nous employons est évoquée dans le brevet NO 2575883 ainsi que dans une demande de brevet faite par l'auteur du présent projet. Le brevet NO SE75 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 constamment pointée vers cette tâche lumineuse et réceptionnera cette lumière pour la transmettre à une cellule photoélectfiqoe 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 la dite surface.

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I1 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 autre lumière ne parvienne jusqu'à la fibre indice 3 ou ne soit diffusée par une surface succeptible d'être visualisée par cette fibre, soit choisir une longueur d'onde sont 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 succeptible de pénétrer accidentellement dans la caméra. On songera içi 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 repérages, notamment par effet pi-ézoélectriq e~ou courant induit par magnétisme. Toutefois ces modes de repérage utilisent un courant produit ou perturbé par le déplacement de la lame, ou de l'objet vibrant en général, et présentent d'une part l'inconvénient d'un parasite probable par la production d'un courant perturbateur par le flux variable de l'électroaimant lui même dans le cas où on l'utilise pour faire vibrer la lame.

Nous tiendrons compte de ce mode de repérage pour le type de balayage que nous allons produire.

Ainsi que nous le proposions dans notre première demande de brevet, nous ne réalisons içi que des balayages pouvant être repérés selon une seule coordonnée. En l'occurence nous produirons içi deux balayages rectilignes pour que l'extrémité d'une fibre optique observe l'ensemble du champs de prise de vue. La solution consiste à dévier l'axe de prise de vue de la fibre par un miroir de préférence ou même un prisme. Ainsi l'extrémité de la fibre vibrera selon un axe perpendiculaire, ou au moins non parallèle au précédent de manière à ce que l'axe de prise de vue décrive toute une surface angulaire. Dans ce cas on peut appliquer la méthode de repérage de la fibre au miroir pour en déterminer l'angle de rélflexion exact.On peut utiliser une lentille, un prisme ou autre élément optique déviant les rayons lumineux de manière à ce qu'une vibration exercée sur celui-ci traversé par l'axe d'observation de la fibre optique produise un balayage de cet axe d'observation.

L'avantage de la technique utilisée içi est la réduction possible de la taille, des balayages horizontaux et verticaux, la localisation en amont de la caméra et donc sans problème d'encombrement de la cellule photoélectrique traduisant la lumière en courant, seule l'extrémité de la fibre étant située dans la caméra et servant de guide lumineux depuis la caméra jusqu'à la cellule que l'on pourra situer auprès du moniteur. De même on pourra situer la source lumineuse servant à alimenter la fibre indice 15 pour le repérage de la lame et la source lumineuse servent à alimenter une fibre destinée à eclairer le champs visuel 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 être 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 photoélec
trique analysant une seule couleur fondammentale. 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 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 içi la propriété des transducteurs piézoélectri
que de traduire une tension électrique en déplacement, la proportion
nalité 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 dé
duira par son déplacement la position du point visualisé dans la
mesure où l'extrémité de la fibre optique en prise de vue sera sup
portée par celui-ci. En fournissant une tension alternative, on
obtient un balayage rectiligne. On pourra appliquer ce principe de
balayage aussi bien à la fibre elle même supportée par un transducteur piézoélectrique qu'au miroir, celui-ci étant distinct de ce dernier.

On peut également n'appliquer le principe de la vibration d'un trans
ducteur sans mode de repérage que pour une seule des deux vibrations,
la fréquence différente de l'autre vibration ne permettant pas l'u
tilisation d'un transducteur ou bien nous obligeant à repérer le
mouvement de celui-ci pour une telle fréquence. On pourra utiliser
comme transducteur des céramiques piézoélectriques blno-phes dont-rle
déplacement peut être très important. On peut également utiliser des
transducteurs tout en conservant des modes de repérages, ce pour les
deux vibrations.

Les vibrations sur le support de la fibre indice 12 et sur le miroir peuvent être exercées sur des parties métalliques de ceuxci par un ou des électroaimants. On peut utiliser deux électroaimants à des fréquences distinctes ou bien un seul électroaimant agissant par équipartition sur le support de fibres et le miroir à des fréquences distinctes, l'inertie de ceux-ci étant différentes et percevant donc differemment le flux magnétique. Celui-ci et donc le courant alimentant l'électroaimant sera alternatif selon une courbe qui sera la superposition des deux fréquences distinctes. Ce mode de vibration exige l'utilisation de deux modes de repérages pour chacun des éléments vibrants, à savoir le support de fibres et le miroir. On peut également utiliser d'autres modes de vibrations en conservant des modes de repérage.

Dans le cas du miroir le mode de repérage préconisé dans le dit brevet n'exige pas nécessairement l'utilisation de lumière monochromatique étant donné qu'une disposition du mode de repérage illustré sur la planche 3/4 prévoit de placer le miroir entre le mode de repérage de toute lumière ormis celle de la fibre projetant le pinceau lumineux sur la surface à diffusion variable. Dans cette planche la surface est portée par la surface du miroir lui-même oposée à celle faisant face à la prise de vue.

Afin de focalier l'image sur la fibre optique de prise de vue on placera un objectif à l'extrémité de la caméra, celui-ci pouvant avantageusement être oté ou remis par vissage ou simple pénétration.

On peut également placer un objectif devant la fibre même et donc vibrant avec elle ou même entre la fibre, donc son extrémité, et le miroir. Dans le cas d'un objectif porté par le support de fibre le dit objectif peut être commun à toutes les fibres pointant dans la même direction que la fibre indice 12. On pourra prévoir également à l'extremité de la caméra en plus de l'objectif servant à focaliser l'image sur l'extrémité de la fibre indice 12 ou en remplacement dudit objectif d'autres objectifs ou filtres optiques introduits par vissage ou simple pénétration.

On prévoira notamment un filtre de protection et pour le mode de repérage de position de fibre optique un filtre ne laissant pas passer la lumière utilisée pour ce repérage, filtre déjà évoqué dans le paragraphe concernant le dit repérage.

La jonction prévoira donc d'éventuelles corrections notamment en sortie de caméra et de moniteur. Cette jonction comprendra les fibres optiques et alimentations électriques reliant la caméra au moniteur. On entourera cette jonction d'un matériaux isolant et éventuellement d'un blindage à la manière d'un coaxe.

On peut supprimer toute jonction en affectant à la caméra une source d'énergie électrique, les cellules photoélectriques et sources lumineuses des fibres, ainsi qu'un émetteur, un récepteur percevant les signaux émis de la caméra etant situé auprès du mo moniteur
Le dit moniteur recevra donc par voie hertzienne ou par la jonction les informations relatives aux deux vibrations, respectivement celle du miroir et celle du support de fibres. Nous rappelons que ces informaitons déterminent l'amplitode des vibrations à chaque instant. L'intensité du signal perçu est traduite par le moniteur, celle-ci étant proportionnelle à l'amplitude et donc à la déviation opérée par le balayage du moniteur. La position du point excité sur l'écran est évaluée selon deux coordonnées, en l'occurence par les amplitudes des balayages horizontaux et verticaux. Ces coordonnées sont strictement dépendantes de l'intensité des deux signaux perçus relatifs aux deux repérages. Ainsi le balayage du moniteur répliquera strictement le balayage virtuel de l'axe de prise de vue de la fibre indice 12.

Dans le cas de modes de repérages conformes à ceux proposés dans le dit brevet et faisant appel à la diffusion décroissante d'une tache lumineuse par une surface et dans le cas où l'information est donc guidée par fibre optique jusqu'au moniteur, on adjoindra à celui-ci les cellules photoélectriques traduisant cette lumière en courant.

A ce moniteur on adjoindra également la ou les cellules photoélectriques traduisant l'information lumineuse relative au point observé par la ou les fibres optiques en prise de vue. On adjoindra également au moniteur les sources lumineuses monochromatiques pour les fibres nécessaires aux repérages de position Si le mode de repérage décrit dans le brevet est utilisé. Eventuellement on adjoindra encore une source lumineuse destinée à être guidée par une fibre optique projetant un pinceau juxtaposé à l'axe de prise de vue pour éclairer celle-ci. On peut supprimer cette source lumineuse et la prévoir au sein de la caméra ellemême.

Le moniteur aura donc des balayages verticaux et horizontaux. Les standards usuels accordent un rapport entre les fréquences du balayage horizontal et du balayage vertical de l'ordre de 312,5. Il serait souhaitable de nous accorder ce rapport et donc de l'accorder entre les fréquences des deux vibrations exercées dans la caméra, la fréquence du miroir pouvant être la plus ou la moins élevée. Bien entendu ce rapport n'est pas déterminé dans le brevet. Un rapport plus élevé favorisera la définition d'image mais exigera un plus grand nombre de lignes sur l'écran du moniteur.

Le positionnement du point sur la ligne de balayage s'effectue de la manière suivante. Dans un balayage standart, l'absence de différence de potentiel entre les deux pales d'un dipôle positionne le faisceau électronique au milieu de la ligne de balayage sur l'écran. Pour notre utilisation comportant un mode de repérage et notamment celui préconisé dans le brevet, le principe est différent et illustré selon les figures 5 ft 6 de la planche 2/4. En ìn.6 nous avons un diagramme qui est un exemple de la lame ou du support en général 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 à l'une de ses deux positions extrèmes.

Afin de traduire correctement le balayage, nous allons donc procéder comme suit : nous admettons une différence de potentiel maximale entre les bornes A et B du dipôle, le potentiel maximun étant par exemple fourni en A. Le potentiel sera minimum en B et la position du faisceau électronique sera extrème et à gauche si
A est à gauche avec donc une charge possible. Nous enregistrons l'intensité lumineuse perçue par la cellule et traduite en courant électrique, amplifié ensuite. Proportionnellement à ce courant nous avons augmenter le potentiel à la borne B, le potentiel total à cette borne sera P (potentiel minimum) + i P (valeur du potentiel ajouté proportionnelle à l'intensité lumineuse perçue par la cellule.Ainsi le schéma 5 traduit le mouvement du point sur la ligne de balayage de l'écran en fonction de la variation de l'intensité lumineuse du schéma 6. On peut concidérer que la valeur0 de l'intensité lumineuse n'est jamais perçue et inclure la valeur minimum du courant fourni par la cellule dans la valeur de P, le point étant alors positionné à l'extrême gauche de l'écran malgré l'existenue de cette intensité lumineuse minimale.

Dans le cas où on utilise un transducteur piézoélectrique sans mode de repérage, tout comme pour un balayage conventionnel, l'absence de tension fournie au transducteur détermine un position nement central du faisceau d'électron. Il suffira peut-8tre de fournir au dipôle un courant proportionnel à celui fourni au transducteur concerné.

Le moniteur imitera donc par son balayage le balayage de l'axe de prise de vue de la fibre optique, il nous suffit enfin d ' accorder au point aparaissant sur l'écran à un instant la couleur observée par la fibre optique. Nous avons déjà évoqué la possibilité d'associer à cette fibre en prise de vue d'autres fibres chacune fournissant à une cellule une indication relative à une des couleurs fondamentales composant le multichrome.

Enfin nous évoquerons la possibilité pour la caméra dans le cas où le support de fibres optiques portera un objectif focalisant l'image sur la fibre de prise de vue, que cet objectif soit commun à toutes les fibres optiques portées par le dit support et pointées dans l'axe de la prise de vue également.

Nous avons évoqué la présence d'une fibre optique juxtaposée à la ou les fibres en prise de vue et projettant un pinceau lumineux à chaque instant vers le point observé par les fibres en prise de vue. La lumière issue de cette fibre peut être ou non monochromatique. Dans ce cas la réception par les cellules de la lumière issue de l'observation devra se faire dans cette longueur d'onde et nous n'aurons qu'un monochromatisme de l'écran. On peut aussi projetter une lumière blanche ou même projette alternativement par une seule fibre ou simultanément par des fibres optiques les couleurs fondamentales chacune étant émise sous mode monochromatique ou laser. Cette possibilité offre l'opportunité de pouvoir projeter comme source lumineuse n'importe qu'elle couleur du spectre.

Une juste répartition dans le temps des copieurs peut amener par le balayage de ces fibres sources lumineuses la composition d'images, la tache produite par cette lumière sur la surface éclairée étant à un instant suffisamment petite, cette tache représentant un point de définition d'image. N'oublions pas que nous proposons pour focaliser la prise de vue sur les fibres optiques dont la fibre indice 12 un objectif. De la même manière cet objectif concentrera en un faisceau la lumière issue des sources lumineuses, l'objectif étant commun à toutes ces fibres.

Parce que nous connaissons le point observé par les fibres en prise de vue, nous connaissons également le point du champs observé par la caméra ou sera projeté la lumière issue des fibres servant de sources lumineuses, ce point étant commun à toutes ces fibres; en effet le parallèlisme de tous ces axes d'observation ou de projection et la très faible distance séparant les fibres permettent de ne concidérer qu'un seul point.

Connaissant le point où est effectué la projection il nous suffit d'émettre la couleur correspondant au point également positionné sur l'image destnée à être projetée, le point de l'image et celui projeté ayant les mêmes coordonnées relatives, la projection dans la couleur adéquate des points successifs du balayage de la caméra amènera donc la projection de l'ensemble de l'image.

Le procédé peut être assimilé à un processus de Feedback.

En effet, on opère le balayage de la caméra qui servira en l'occurence içi de projecteur. On envoie les informations relatives à la position instantannée du point balayé au moniteur. Içi il convient de rappeler que le moniteur exercera une autre fonction et nous n'entendons en fait que le dispositif commun au moniteur et à la projection destiné à interpréter les informations relatives à l'étude du balayage de la caméra. On déduit les coordonnées du point observé en les reportant au point de l'image filmée à projeter.

L'image pourra être filmée et projetée simultanément. On pourra utiliser pour la prise de vue une caméra vidéo standard, avec donc un balayage conventionnel en y incorporant une mémoire d'image. On recombine par exemple dans la mémoire de l'image les deux trames servant à la composer pour ainsi mémoriser tous les points de la dite image. Ensuite on peut opérer en temps réel ou mémoriser un balayage du projecteur, en obtenant donc une suite de coordonnées correspondant à la suite des positions parcourues par les fibres de projection. I1 suffira ensuite de lire l'image mémorisée en accordant à chaque point l'instant d'émission correspondant à l'instant ou les fibres de projection balayent la bonne position. On peut également lire l'image mémorisée et, retenant la couleur de chaque point la composant, émettre par les fibres de projection les couleurs des points correspondant à une position identique de l'image mémorisée.

L'opération de recombinaison de trames pour mémoriser l'image peut être réalisée pendant le retour de trame, la projection s'effectuant pendant le dit retour également ou bien en décalage d'une durée de trame (1/50ème de seconde) pendant la trame suivante. Un différé plus important peut évidemment être accompli. On peut plus simplement ne photosensibiliser que le point de la plaque photosensible d'une caméra qui correspondra par sa position au point ou va être effectué la projection. La chrominance ét éventuellement la luminance, donc la couleur et l'intensité émise par la projection seront donc celles observées par la caméra, en l'occurence celles du point photosensibilisé, l'ordre de succession des points photosensibilisés de la caméra dépendant alors du balayage du projecteur.

On peut également décider de projeter une lumière selon la lumière observée par la fibre en prise de vue indice 12. Par exemple l'observation d'une couleur ou d'une intensité décidera de l'émission simultanée d'une lumière par les fibres servant de sources lumineuses. On peut encore décider de projeter une lumière selon une position de la fibre en prise de vue et donc selon des paramètres géographiques.

Il suffit de déterminer la ou les coordonnées qui, obtenues au cours du balayage, déclencheront ltémission. Une projection sur une surface détermine une suite continue de coordonnées, cette suite étant répétée chaque fois que le balayage retrouve une coordonnée incluse dans cette suite, le reste du temps ne voyant aucune projection, ou une projection différente (lumière blanche, etc... On peut encore déterminer une projection en fonction du temps, l'émission débutant alors à un instant T pour une durée D. On peut encore cumuler de manières différentes ces paramètres (temps, couleurs, intensité lumineuse, position dans ltespace) pour commander la projection.

On notera que pour obtenir la lumière blanche, il suffit de répartir convenablement les couleurs fondamentales projetées. On peut les projeter simultanément, alternativement ou peut être selon d'autres manières connues de l'homme de l'art.

On précisera que les trois couleurs fondammentales sont déjà obtenues par effet laser.

Cette fonction de projection de la caméra requière donc l'association d'autant de sources lumineuses monochromatiques que de couleurs fondammentales si l'on désire obtenir l'ensemble du spectre donc le multichromage. Il sera plus simple d'utiliser autant de fibres optiques pour guider chaque couleur fondammentale que de concentrer celles-cienune seule fibre, solution toutefois possible.

Les principes décrits dans le brevet offrent donc pour un même dispositif plusieurs fonctions. La première est celle d'une caméra dont la taille peut être considérablement réduite. La deuxième est d'offrir à cette caméra la possibilité de cumuler alternativement ou simultanément la prise de vue avec la projection, celle-ci ne pouvant être que partielle et déterminée selon plusieurs critères sur le champs de prise de vue. Nous avons déjà proposé d'appeler ce dispositif "caméra semi-active".La possibilité de projeter des fais ceaux d'assez forte puissance pour détruire certaines cellules sélectionnées automatiquement par traitement vidéo ou autre dans une partie du corps filmée par endoscopie montre l'un des intérêts de la caméra pour le médical entre autre, mais étendent l'utilité particulièrement grande de la caméra à bien d'autres domaines. Enfin par la miniaturisation de la caméra nous parvenons à une telle miniaturisaw tion pour un projecteur.

Le principe décrit dans le brevet sera résumé dans la description suivante anexée des dessins dans lesquels.

La planche 2/4 décrit le mode de repérage de support de fibre. Ce support (1) portera entre autre deux fibres optiques. Une première fibre (15) enverra un pinceau lumineux (17) sur une suface dont une perspective est précisée en schémafig2. Cette surface diffuse dans toutes les directions (18) ce pinceau de manière décroissante, une autre fibre indice 3 réceptionnant la lumière diffusée.

En schéma 4 un électraimant (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 et décrit dans cette planche la progression de la tache lumineuse (21 er 22) sur la surface indice 11 selon une direction 27. Les diagrammes 5 et 6 portent respectivement en abscisse le temps et en ordonnée l'amplitude de la vibration pour l'un et l'in- tensité lumineuse perçue par la fibre indice 3 pour l'autre. Le mode de repérage décrit dans cette planche et associé pour l'exemple au support de la fibre de prise de vue, le dit support étant une lame, est également valable pour le repérage du miroir.Toutefois pour ce dernier il n'est peut être pas necessaire d'opérer le repérage avec une lumière monochromatique filtrée à la prise de vue dans la mesure ou le miroir peut éventuellement porter la surface indice 11 sur la face opposée à la réflexion et donc isoler la fibre indice 3 de toute lumière extérieure. On pourrait alors utiliser différentes couleurs pour le mode de repérage.

La planche 3/4 est la représentation d'un exemple de notre caméra selon deux coupes 7 et 8 et un schéma simplifié 9.

La coupe 7 montre donc notre caméra dans laquelle une lame (1) supportant l'extrémité d'une fibre optique (indice 12 figure 8) vibre selon un angle (6) et selon un plan parallèle au plan de coupe 7. Un miroir (5) deviera l'axe d'observation de la fibre de manière à obtenir un angle d'observation selon les deux positions extrêmes (8 et 9). -
On veillera à ce que cet angle soit inclu dans l'angle d'ouverture de la caméra pour que la fibre n' observe pas celle-ci. On fera vibrer le miroir selon un plan perpendiculaire au plan de coupe et donc à la vibration de la fibre optique. Le miroir pourra tourner autour d'un axe (10).

La vibration étant exercée içi par électromagnétisme sur une lame métallique (36) reposant contre le miroir, l'électromai mant n'étant pas précisé dans ce schéma. En indice 14 sont décrites les fibres optiques destinées à projeter et recevoir un pinceau lumineux (13) afin de repérer la position du miroir et donc son angle de réflexion. Les plans de vibrations de la fibre optique et du miroir étant perpendiculaires l'axe d'observation de la fibre après réflexion décrira toute une surface angulaire.tL'indice 14 correspond aux indices 3 et 15 de la planche 2/4.

La coupe 8 décrit également la caméra avec en plus diver ses positions (31 et 32) de la lame contre le miroir (36 figure 7 ) et du miroir lui-même (33 et 34) au cours d'une vibration de ce dernier parcourant l'angle indice 35, la fibre optique de prise de vue porte l'indice 12.

Le schéma 9 décrit la lame supportant'la fibre (1), celle supportant et faisant vibrer le miroir (36) le-dit miroir (5), la paroi de la caméra (37) et une schématisation de l'électroaimant (38)
La parole de la caméra peut être içi un autre électroaimant agissant sur la première lame indice 1 à une fréquence différente, ou bien une continuité de l'électroaimant indice 38 et donc alimenté à la même fréquence.

La planche 4/4 est une vue en perspective de la caméra avec en plus en indice 40 un objectif commun à toute les fibres optiques pointées dans la même direction que l'axe d'observation de la fibre en prise de vue et juxtaposées à celle-ci. L'objectif est porté par l'objet faisant vibrer les extrémités des fibres et portant ces extrémités également. Les plans contenant les vibrations rectilignes des fibres et du miroir sont illustrés respectivement en A et B,figute 11.

La planche 1/4 est une autre vue en perspective et simplifiée de la caméra où est précisé en 39 un objectif situé à l'extrémité de la-dite caméra et donc différent de l'objectif indice 39 en ce sens qu'il ne subira pas la vibration de la fibre optique indice 12.

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

Claims (28)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif vidéo constitué d'une caméra et d'un moniteur caractérisé en ce qu'il comprend

- une caméra dans laquelle un balayage de l'extrémité d'une fibre optique (12) est effectué par un objet vibrant (1) la vibration étant contenue dans un plan,lequel objet supportera l'extrémité de cette fibre. Un miroir déviera par réflexion l'axe d'observation de la fibre optique et vibrera selon un plan non parallèle au plan contenant la vibration précédente de l'extrémité de la fibre optique afin que l'axe d'observation de la-dite fibre parcourt toute une surface angulaire.

- un moniteur réceptionnant les signaux émis par la caméra dont le signal relatif à la couleur du point observé par la fibre (12).

Le balayage de l'écran sera la réplique du balayage effectué par l'axe d'observation de la fibre indice 12 après réflexion sur le miroir, ceci grace à la connaissance de l'amplitude des vibrations de la fibre optique et du miroir de la caméra.

2 - Dispositif vidéo selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on placera à l'extrémité de la caméra un objectif pouvant être oté ou placé sur celle-ci par vissage ou simple pénétration, le-dit objectif étant destiné à focaliser l'image arpès réflexion par le miroir sur l'extrémité de la fibre optique.

3 - Dispositif vidéo selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'objet vibrant (1) et supportant l'extrémité de la fibre optique (12) supportera également un objectif placé devant l'extrémité de ladite fibre optique de manière à focaliser l'image sur celle-ci. Cet objectif pourra alors être commun aux autres fibres éventuelles qui seront également en vibration et constamment pointées dans la même direction que notre première fibre optique (12) destinée à la prise de vue.

4 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 3 caractérise en ce qu'un filtre de protection sans effet optique sera placé au plus près de l'extrémité de la caméra, le-dit filtre pouvant être oté ou replacé par vissage ou simple pénétration.

5 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la caméra comprend des dispositifs destinés à repérer les amplitudes des vibrations de l'extrémité de la fibre optique et du miroir de tels dispositifs par exemple par effet piezoélectrique ou électromagnétique étant connus de l'homme de l'art.

6 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'on utilise dans la caméra et pour repérer une amplitude de vibration un ou des dispositifs suivants

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 et dont le pouvoir de diffusion lumineux décroit progressivement. La fibre indice 15 projette un faisceau lumineux sur la surface indice 1l diffusant plus ou moins cette lumière selon la position de la fibre (15) et donc selon la position de l'objet vibrant et supportant la-dite fibre.La fibre indice 3 est pointée per pétuellementaans la direction de la fibre précédente car juxtaposée à celle-ci et observera la tache lumineuse produite sur la surface (11) et plus ou moins intense, la fibre (3) guidera la lumière perçue jusqu' à une cellule photoélectrique qui enregistrera les variantes 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 l'amplitude de la vibration de son support. La lumière issue de la fibre indice 15 sera de préférence -monochromatique et l'on évitera que toute autre lumière de cette couleur ne parvienne directement ou par diffusion ou réflexion sur une surface jusqu'à la fibre indice 3, en filtrant cette couleur à la prise de vue ou en isolant les fibres optiques (3 et 15) de toute lumière extérieure.Une orientation de la surface indice 11 et parmi les possibilités revendiquées içi, fera en sorte que la-dite surface ait une décroissance du pouvoir de diffusion parallèle au plan contenant le balayage de l'extrémité de la fibre (12) et fera en sorte que le pinceau lumineux issu de la fibre indice 15 en direction de cette surface sera perpendiculaire au plan contenant la vibration afin que la décroissance du flux lumineux perçu par la fibre optique indice 3 soit proportionnelle à l'amplitude de cette vibration.

7 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le mode de repérage d'amplitude de vibration est semblable à celui revendiqué en 6 ormis le fait que c'est la surface indice 11 qui subira la vibration à étudier, les fibres optiques (3 et 15) étant elles immobiles, ce mode de repérage étant alors appliqué au miroir de la caméra, celui-ci portant la surface indice 11 sur une de ces faces ormis celle de la reflexion de l'axe d'observation de la fibre indice 12.

8 - Dispositif vidéo selon les revendicaitons 1 à 4 caractérisé en ce qu'on supprime le ou les dispositifs de repérage d'amplitude de vibrations en utilisant pour accomplir une seule ou les deux vibrations un matériaux piézoélectrique auquel on fournira un courant modulé de manière à avoir une proportionnalité suffisante entre la déformation produite sur ce matériaux par cette excitation et la tension fournie, le support de l'extrémité des fibres optiques pouvant être l'élément piezoélectrique lui-même.

9 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'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

Le nombre des fibres optiques utilisées en prise de vue est égal au nombre de couleurs fondammentales composant le multichromage.

Chacune de ces fibres founira à une cellule photo électrique de couleurs fondammentales, chacune d'entre elles ne traduira qu'unie seule de ces couleurs en signal électrique.

10 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 9 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 et moduleurs de courants électriques ainsi que les moyens

de production de lumière conduite par les fibres optiques de même que les cellules photoélectriques étant situées hors de la caméra. La jonction sera avantageusement entourée d'un blindage antiparasitaire à la manière d'un coaxe et d'une gaine isolante.

11 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 9 carac térisé en ce que l'on dispose des connections électriques et de fibres optiques ainsi que des moyens de connecter les'éléments faisant la jonction entre la caméra et le moniteur, notamment près de la caméra et près du moniteur afin que l'on puisse remplacer un élément de la jonction ou toute cette jonction, par exemple en cas d'altération de celle-ci.

12 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 10 caractérisé en ce que l'on adjoint à la caméra les sources lumineuses guidées ensuite par fibres optiques, les cellules photoélectriques, les alimentations électriques (sources d'énergie) et un émetteur communiquant avec un récepteur auprès du moniteur afin d'éviter toute jonction physique entre la caméra et le moniteur.

13 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 12 caractérisé en ce que le moniteur accompli sur l'écran un balayage semblable à celui de l'axe d'observation de la ou des fibres optiques après réflexion par le miroir, le-dit moniteur percevant les signaux l'informant de l'amplitude des vibrations des extrémités des fibres optiques et du miroir, amplitudes connues de manière constante et précise.

Les balayages horizontaux et verticaux du moniteur seront respective=:=' ment proportionnels à celui des extrémités des fibres optiques notamment la fibre indice 12 et à celui du miroir ou inversement c'est à dire à celui du miroir puis des extrémités de fibres optiques. Les signaux de chrominance et eventuellement de luminance étant ceux émis par les cellules photoélectriques affiliées à ces fibres optiques uti- lisées en prise de vue dont elles convertiront la lumière en électricité cette dernière pouvant être amplifiée.

14 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que le moduleur de courant électrique alimentant le ou les matériaux piézoélectriques vibrant sans système de repérage d'amplitude de vibration alimentera éventuellement après transformation, soit amplification soit diminution de courant le ou les balayages du moniteur.

15 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 12 caractérisé en ce que la caméra comporte une source lumineuse éclairant la prise de vue et dont la lumière est guidée par fibre optique jusqu'à la-dite caméra depuis une source extérieure à celle-ci.

16 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 12 caractérisé en ce que la lumière éclairant la prise de'vue est produite par un dispositif tel que lampe ou autres dispositifs connus de l'homme de l'art, le-dit dispositif étant situé dans la caméra ou auprès de celle-ci.

17 - Dispositif vidéo selon les revendicaitons 1 à 11 caractérisé en ce que des fibres optiques guidant la lumière depuis une ou plusieurs sources lumineuses situées hors de la caméra ont leur extrémité située dans la caméra portée par l'objet faisant vibrer la ou les fibres de prise de vue et dont l'axe de projection est perpétuellement juxtaposé à l'axe d'observation de manière à éclairer en priorité le point observé en subissant la même vibration que les fibres en prise de vue.

18 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11 et 17 caractérisé en ce que chaque fibre éclairant la prise de vue et supportée par l'objet faisant vibrer la fibre indice 12 guidera la lumière d'une source lumineuse monochromatique située hors de la caméra le nombre de fibres et donc de sources lumineuses monochromatiques pouvant être égal au nombre de couleurs fondammentales afin tenir une projection multichrome. Les faisceaux monochromatiques seront focalisés par l'objectif focalisant également la prise de vue.

19 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11 et 17 caractérisé en ce que le multichromage de la projection est effectuée par une seule fibre servant de guide lumineux et dont l'extrémité située dans la caméra est portée par l'objet fraisant vibrer la ou les fibres de prise de vue, de telle sorte que l'axe de projection soit juxtaposé à l'axe d'observation, toutes les extrémités de ces fibres étant jointées dans la même direction.

20 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11 et 17, 18 caractérisé en ce que l'on alterne la projection et la prise de vue, donc la reception du ou des signaux issus des fibres en prise de vue de manière à ne pas opérer de projection pendant la-dite prise de vue , l'alternance pouvant être faite à une fréquence rapide de manière à avoir l'illusion d'une supersposition des deux fonctions.

Cette aptitude du dispositif est notamment recommandée pour éviter tout phénomène de reflet sur l'objectif pendant la prise de vue.

21 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11, et i7, 18 caractérisé en ce que certaines valeurs d'un ou des signaux perçus par le moniteur et émis par la caméra commandent une projection, ce par le traitement informatique ou analogique de ces signaux, traitement ordonnant une projection déterminée dans le temps par sa date, sa durée ou même déterminée dans sa couleur, l'intensité émise de tels traitements informatiques ou analogiques étant connus de l'homme de l'art. Les signaux émis sont entre autre relatifs à la position du point observé donc du point de projection, à la couleur et l'intensité lumineux du- dit point observé.

22 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11 et 17, 18 caractérisé en ce que le moniteur est un dispositif décrit comme notre caméra utilisée comme projecteur.

23 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 5, 8 à 12, 14,17 et 22 caractérisé en ce que le moniteur, qui est notre caméra utilisée en projecteur, perçoit des signaux issus d'un dispositif semblable utilisé en prise de vue. Les balayages étant effectués pour la prise de vue comme pour la projection par des éléments piézoélectriques sans mode de repérage d'amplitude de vibration, les courants électriques, les aliments produiront des balayages semblables de la part de la caméra et du moniteur, ou projecteur. Les signaux relatifs à l'observation des fibres optiques en prise de vue sont convertis par les cellules photoélectriques pourront être amolifiés et commander l'émission par les sources lumineuses de lumière semblable à celle perçue à cette instant à la prise de vue.

24 - Dispositif vidéo selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on utilise un seul électroaimant pour faire vibrer le miroir et le support des extrémités des fibres, leur inertie respective étant différente, par phénomène d'équipartition en appliquant à cet électroaimant une tension modulée résultant de la supperpositions des tensions de fréquence différentes les vibrations du support de fibres et du miroir seront différentes.

25 - Dispositif vidéo selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on fait vibrer par électromagnétisme ou piézoélectricité des éléments tels que lamelles métalliques portant le miroir et la fibre utilisée en prise de vue.

26 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11 et 17, 18 caractérisé en ce qu'on adjoint au moniteur une caméra vidéo comportant une plaque photosensible et reliée à notre caméra delamanière suivante. La caméra vidéo perçoit du moniteur les données relatives au positionnement de l'axe de prise de vue des fibres optiques utilisées comme telles dans notre caméra. Ce potitionnement correspond au point où sera effectuée la projection par les fibres optiques utilisées comme sources lumineuses juxtaposées aux extrémités des fibres précédentes. Aux coordonnées d'un point dans le plan de prise de vue de la caméra correspond les coordonnées d'un point de la plaque photosensible de la caméra vidéo, les points étant donc positionnés semblablement sur leur plan respectif.On commandera alors, par micro processeur agissant sur un cristal liquide recouvrant ce point et tous les autres points de la plaque photosensible afin que le-dit cristal devienne transparent et seulement lui, cece afin de photosensibiliser le point de la plaque et seulement ce point dont les coordonnées correspondent à celui observé, c'est-à-dire à l'intersection entre l'axe d'observa-" tion ou de projection des fibres et le plan de prise de vue. D'autres méthodes connues de l'homme de l'art consisteront également à ne photosensibiliser que le point de la plaque photosensible de la caméra dont on choisit les coordonnées.

A un instant T, un seul point étant photosensibilisé, celui dont les coordonnées correspondent à celles de l'intersection de l'axe de projection avec le plan de prise de vue ou plan de projection il n'y aura qu'une seule photosensibilisation et donc un seul signal relatif à celle-ci signal commandant la couleur et éventuellement l'intensité lumineuse de la projection, ceci de manière à obtenir par la projection successive des points photosensibilisés de la plaque toute celle-ci ou une grande partie une projection de la prise de vue de la caméra vidéo dont la particularité est par rapport aux caméras connues et de ne définir l'ordre dé photosensibilisatton des points de la plaque en fonction des données qui lui sont fournies, a savoir les coordonnées successives des points balayages par la projection des fibres optiqes de notre dispositif juxtaposées aux fibres de prise de vue.

27 - Dispositif vidéo selon les revendications 1 à 11 et 17, 18 caractérisé en ce que le principe de projection d'une image par notre dispositif est conforme à la revendication 26 mais remplace la caméra vidéo destinée dans une mémoire des points visualisés par cette caméra ou par d'autres dispositifs connus de l'homme de l'art, le support de mémorisation étant lui aussi connu de l'homme de l'art tel que bande magnétique, vidéodisque... L'ordre de lecture des points sur le-dit support sera déterminé par le balayage des fibres de projection de telle sorte que les coordonnées successives de ce balayage des fibres seront celles des points successivement lus sur le support de mémorisation d'image les signaux relatifs aux dits points, à leur couleur entre autre, commandant la couleur et éventuellement l'intensité lumineuse de la projection. Ce procédé permet la projection par notre dispositif d'images lues sur un support de mémorisation. On pourra sur ce support, pour des prises de vue standart, recombiner les lignes paires et impaires des deux trames successives d'une même image afin de n'avoir qu'une suite continue de lignes pour une image.

28 - Dispositif vidéo selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on remplace le miroir par une lentille, un prisme ou tout autre élément optique transparent déviant les rayons lumineux, les axes de projection et d'observation des fibres optiques traversant cet élément qui les déviera. Une vibration exercée sur le-dit élément modulera l'angle d'incidence des axes d'observation et de projection de manière à opérer un balayage de ces derniers.