FR2675594A1 - Device for taking pictures and for projecting by scanning the observation or projection axis - Google Patents

Device for taking pictures and for projecting by scanning the observation or projection axis Download PDF

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Abstract

The invention relates to a camera which can serve as a projector, the image itself being able to be observed (read) on a screen with standard scanning. Image sensors with optical or mechanical scanning, some of which are known to the person skilled in the art and use, especially, the reflection of moving mirrors or the direct scanning of optical fibres, will be able to scan the projection or observation axis by means of a mirror driven in rotation by a mechanism inside the camera, or the deflection (deviation) of one or more prisms or lenses, the shape of which, or even the index of the constituent material, will be modulated by, for example, an alternating voltage, the photograph being observed on screens with conventional or non-conventional scanning.

Description

Le domaine de l'invention est relatif a la technique de prise de vue et de projection d'images par balayage mécanique décrite dans les brevets N 90 12458 > 90 11348 et 91 01972. Lesdits brevets precisent entre autre pour produire le balayage, la rotation d'un miroir ou d'un ensemble supportant lui-même les sources d'observation ou de prise de vue tel que fibres optiques cette rotation etant effectué par un moteur au sen de la camera ou par un câble transmettant cette rotation jusqu'à la caméras le moteur lui etant extérieur.The field of the invention relates to the technique of shooting and projection of images by mechanical scanning described in patents N 90 12458> 90 11348 and 91 01972. These patents specify among other things to produce the scanning, the rotation a mirror or an assembly that itself supports the sources of observation or shooting such as optical fibers, this rotation being performed by a motor in the sen of the camera or by a cable transmitting this rotation to the cameras the engine being outside.

L'un des objectifs est de proposer, pour effectuer ce balayage, d'eviter la présence de câble en rotation et de suggérer un mécanisme simple situé a l'intérieur de la camera pour effectuer cette rotation.One of the objectives is to propose, to perform this scan, to avoid the presence of rotating cable and to suggest a simple mechanism located inside the camera to perform this rotation.

Un autre objectif est de proposer la production du balayage de l'axe de projection ou d'observation de fibres optiques, capteurs,ect..., sans mouvement aucun, ceci en modulant la déviation produite par un prisme par effet piezo-électrique par exempte, ce qui aura pour effet de provoquer ce balayage en maîtrisant drupe manière totale ou presque les amplitudes du balayage.Another objective is to propose the production of the scanning of the axis of projection or observation of optical fibers, sensors, ect ..., without any movement, this by modulating the deviation produced by a prism by piezoelectric effect by free, which will have the effect of causing this sweep by drupe drupe manner or almost the amplitudes of scanning.

Un troisième objectif de l'invention est de proposer de placer, entre la caméra et le moniteur, un dispositif qui permettra de lire la prise de vue sur un moniteur a balayage normal ou bien tout autre balayage.A third object of the invention is to propose to place, between the camera and the monitor, a device that will read the shooting on a normal scanning monitor or any other scan.

On suggère donc, pour simplifier le balayage de la camera, d'une part, un méoenisme qui bougera un miroir, de telle sorte que celuiei/ par sa réflection, produise le balayage de toute une surface par l'axe de projection ou d'observation des différents capteurs ou sources lumineuses de la caméra. To simplify the scanning of the camera, we therefore suggest, on the one hand, a mechanism that moves a mirror, so that by its reflection, it produces the scanning of an entire surface by the axis of projection or projection. observation of the different sensors or light sources of the camera.

On cumulera sur ce miroir deux vibrations. l'une selon un axe de rotation, la rotation changeant alternativement de sens et l'autr- semblable a la première mais selon un axe de rotation perpendiculaire au précédent, ceci de façon a ce que la réfection par le miroir en mouvement d'un axe de projection ou d'observation fasse décrire a l'intersection de cet axe avec une surface de projection ou d'observation toute ladite surface. Ceci permet d'éviter l'utilisation de moteur ou de câble entraînant le miroir en rotation.En effet, certains mécanismes connus de l'homme de l'art et de format suffisamment reduit pour être placé dans la caméra elle-même permettent l'accomplissement de ce type de mouvement.This mirror will combine two vibrations. one along an axis of rotation, the rotation alternately changing direction and the other similar to the first but along an axis of rotation perpendicular to the preceding, so that the refection by the moving mirror of a axis of projection or observation makes describe at the intersection of this axis with a projection surface or observation all said surface. This avoids the use of motor or cable driving the mirror rotation.In fact, some mechanisms known to those skilled in the art and of sufficiently small size to be placed in the camera itself allow the accomplishment of this type of movement.

On suggère entre autre, pour effectuer ce mouvement, de placer une lamelle sensible au champs magnétique et tordue en spirale, l'axe de la spirale étant confondu avec l'axe autours duquel le mécanisme dont le miroir entrera en rotation dans un sens et dans l'autre de maniere alternative. Pour cela, il suffit de soumettre la spirale a un champs magnétique que l'on fera varier en modulant le courant alimentant l'électroaimant de façon alternative par exemple, l'une des directions de ce champs n'étant pas parallèle a l'axe de la spirale et de préférence perpendiculaire a oet axe.La spirale sera placée a l'intérieur d'un électroaimant creux ou entourera celui-ci, dans ce dernier cas pas nécessairement creux, de manière a ce que les lamelles, en se rapprochant et s'éloignant de l'axe de la spirale et donc les une des autres sous l'effet du magnétisme, produisent une rotation d'un pivot situé au centre de la spirale, dans l'axe de celle-ci et fixé a l'autre extrémité de la lamelle. L'extrémité de la lamelle située a l'extérieur de la spirale sera immobilisée en étant par exemple fixée sur la paroi de l'électroaimant creux la contenant.Among other things, it is suggested to carry out this movement to place a magnetic field-sensitive and spirally twisted lamella, the axis of the spiral coinciding with the axis around which the mechanism whose mirror will rotate in one direction and in the other. the other in an alternative way. For this, it suffices to subject the spiral to a magnetic field that will be varied by modulating the current supplying the electromagnet alternately, for example, one of the directions of this field not being parallel to the axis The spiral will be placed inside or surrounded by a hollow electromagnet, in the latter case not necessarily hollow, so that the lamellae, when approaching and away from the axis of the spiral and therefore one of the others under the effect of magnetism, produce a rotation of a pivot located in the center of the spiral, in the axis thereof and fixed to the other end of the coverslip. The end of the strip located outside the spiral will be immobilized by being for example fixed on the wall of the hollow electromagnet containing it.


On peut également fixer cette extrémité sur la paroi d'un cylindre fixe, l'autre extrémité étant fixé a un électroaimant constituant l'axe de rotation.
This end can also be fixed on the wall of a fixed cylinder, the other end being fixed to an electromagnet constituting the axis of rotation.

La vitesse angulaire des rotations n'étant pas forcément précise, on pourra ajouter au dispositif un systeme destine a étudier cette vitesse, certains de ces systèmes etant connus de l'homme de l'art.  Since the angular speed of the rotations is not necessarily accurate, it will be possible to add to the device a system for studying this speed, some of these systems being known to those skilled in the art.

On suggère d'autre part, pour effectuer la déviation de l'axe de projection ou d'observation, de faire passer cet axe a travers un prisme, une lentille ou autre corps dont la forme entraine une telle déviation et proportonnelle a l'indice de réfringence du matériaux le constituant, ce matériaux pouvant changer de forme ou d'indice par influence d'un champs magnétique > de la chaleur, d'une tension, ect... On pensera notamment a l'effet piézo-électrique sur un quartz.Ceci, en modifiant donc la forme ou môme l'indice du prisme ou de la lentifle, va modifier la déviation subite par l'axe de projection ou d'observation. En modulant la tension, ou autre force qui modifie la déviation, et en connnaissant les différentes valeurs acquises au cours de cette modulation > on produira un balayage dont toutes les amplitudes seront connus et maitrisées. On pourra cumuler les déviations de deux prismes par exemple pour que l'axe de projection ou d'observation effectue le balayage d'une surface.It is suggested on the other hand, to perform the deviation of the axis of projection or observation, to pass this axis through a prism, a lens or other body whose shape causes such a deviation and proportonnelle to the index of refringence of the material constituting it, this material being able to change shape or index by the influence of a magnetic field> of the heat, of a tension, ect ... One will think in particular with the piezoelectric effect on a This modifying the shape or even the index of the prism or the lentifle will modify the sudden deviation of the axis of projection or observation. By modulating the voltage, or other force that modifies the deviation, and by knowing the different values acquired during this modulation, we will produce a scan whose all the amplitudes will be known and mastered. We can combine the deviations of two prisms for example so that the axis of projection or observation performs the scanning of a surface.

On suggere, ensuite, pour amplifier les déviations subites par l'axe d'observation ou de projection d'utiliser un ou des miroirs non plans et de préférence convexes qui réfléchiront cet axe.It is suggested, then, to amplify the sudden deviations by the axis of observation or projection to use one or more non-planar and preferably convex mirrors which will reflect this axis.

On pourra également utiliser, pour cet effet, des lentilles que l'axe d'observation traversera et qui augmenteront, elles aussi, l'amplitude des déviations.It will also be possible to use, for this purpose, lenses that the observation axis will traverse and which will also increase the amplitude of the deviations.

On pourra également utiliser un dispositif qui permettra de lire la prise de vue sur des moniteurs a balayage standards ou non, quelquesoit le balayage de l'axe d'observation de 1a camera. It will also be possible to use a device which will make it possible to read the shooting on standard or non-standard scanning monitors, even if the scanning of the observation axis of the camera.

Ce dispositif recevra les signaux de la caméra relatifs a la chrominance, la luminance > et la position de la succession des points observes par la caméra, l'information sur leur position étant fournie par un mode de repérage situé dans la caméra ou déduite de la tension appliquée aux différents systèmes tels qu' Blectroaimaffts, piézo-electriques ou autres, permettant le balayage.Le dispositif effectuera ensuite un réarrangement de la succession de ces points de manière a ce que, pour cette nouvelle succession de points, la suite de leur position soit identique a leur ordre d'apparition sur l'écran.Chaque donnée correspondant a une position conservera, avant et après le réarrangement > les memes chrominance et luminance. Ce dispositif pourra par exemple memoriser toute une suite de points correspondant a une image, pour réordonner les positions enregistrées, de maniere a ce que la nouvelle suite soit transmise au moniteurs l'opération se répétant pour l'image suivante après effacement de la mémorisation de la suite précédente. De telles techniques sont connues de I'homme de l'art et notamment en électronique.This device will receive the signals from the camera relating to the chrominance, the luminance and the position of the succession of points observed by the camera, the information on their position being provided by a tracking mode located in the camera or deduced from the voltage applied to the various systems such as electroaffects, piezoelectric or other, allowing the scan.The device will then rearrange the succession of these points so that for this new sequence of points, the continuation of their position is identical to their order of appearance on the screen. Each data corresponding to a position will preserve, before and after rearrangement> the same chrominance and luminance. This device can for example memorize a series of points corresponding to an image, to reorder the recorded positions, so that the new sequence is transmitted to the monitors the repeating operation for the next image after clearing the memory of the previous sequel. Such techniques are known to those skilled in the art and in particular in electronics.

On pourra placer, a l'extrémité des capteurs ou des fibres de projection ou d'observation, dans la caméra ou bien aux extrémités situées auprès du moniteur > ou bien encore sur un endroit situé sur la jonction entre la caméra et le moniteur, un ou des filtres a cristaux liquides ou autre filtre dont la transparence peut varier selon un ou plusieurs critères tels que intensité lumineuse traversant le filtre, couleur, courant électrique fourni a ce filtre > ect..., ceci de manière a opérer un filtrage indépendant de chaque point de I'image filmée ou de la projection effectuée, ceci afin d'éviter une trop grande différence de luminosité entre plusieurs points d'une même image et donc les phénomènes d'éblouissement ou de sous-exposition. At the end of the sensors or projection or observation fibers, it will be possible to place in the camera or at the extremities located near the monitor or at a place situated on the junction between the camera and the monitor. or liquid crystal filters or other filters whose transparency may vary according to one or more criteria such as light intensity passing through the filter, color, electric current supplied to this filter> ect ..., so as to operate a filtering independent of each point of the filmed image or of the projection carried out, this in order to avoid a too great difference of brightness between several points of the same image and thus the phenomena of dazzle or underexposure.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemple décrits et réalisés et I'on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples described and made and may be provided with other variants without departing from the scope of the invention.

Claims (4)

f Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d'observation ou de projection caractérisé en ce que l'axe d'observation ou de projection de fibres optiques, de capteurs photo-électriques ou de sources lumineuses est balaye, ce balayage permettant a l'axe d'observation ou de projection de parcourir toute une surface, la position de tout les points observés ou sur lesquels s'effectue la projection étant connue et déduite de la déviation subite par l'axe d'observation ou de projection. Cette déviation sera elle-même déduite soit de la tension, chaleur magnétisme ou autre force modulé et modifiant la forme ou l'indice du matériau constituant un ou des corps tel que prismes ou lentilles traversé par l'axe de projection ou d'observation et déviant plus ou moins cet axe selon 1a modulation de la tension, du magnétisme, de la chaleur ou autre force ou énergie fournie a ce corps transparent, soit encore deduite du mouvement d'éléments supportant ces fibres ou capteurs ou supportant un ou des miroirs déviant l'axe de projection ou d'observation, l'étude de la déviation etant faite a partir de la tension fournie a cet élément vibrant tel que piézoélectrique ou bien a l'aide de moyen d'études tels que sondes et connus de l'homme de l'art.f Device for shooting and scanning projection of the axis of observation or projection, characterized in that the axis of observation or projection of optical fibers, photoelectric sensors or light sources is scanned, sweep allowing the axis of observation or projection to cover an entire surface, the position of all the points observed or on which the projection is made being known and deduced from the sudden deviation by the axis of observation or projection. This deviation will itself be deduced from the voltage, heat magnetism or other modulated force and modifying the shape or index of the material constituting one or more bodies such as prisms or lenses traversed by the axis of projection or observation and more or less deviating this axis according to the modulation of the voltage, magnetism, heat or other force or energy supplied to this transparent body, or still deduced from the movement of elements supporting these fibers or sensors or supporting one or more deviating mirrors the axis of projection or observation, the study of the deviation being made from the voltage supplied to this vibrating element such as piezoelectric or using means of studies such as probes and known to the skilled in the art. 2- Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d'observation et de projection selon la revendication n0 1 caractérisé en ce qu'un miroir réfléchissant ledit axe subit une rotation dont le sens varie alternativement, cette rotation étant effectuée par un dispositif décrit comme tel::  2- Device for shooting and scanning projection of the axis of observation and projection according to claim 1, characterized in that a mirror reflecting said axis undergoes a rotation whose direction varies alternately, this rotation being carried out by a device described as such :: Une lamelle sensible a l'influence d'un champs magnétique (métallique par exemple) et de forme spiralée sera exposee a un champs magnétique dont 1a direction varie alternativement, de sorte que les différent segments composant cette lamelle vont s'éloigner ou se rapprocher du centre de la spirale, l'une des extrémités de la lamelle étant fixe, l'autre extrémité étant solidaire de l'axe autour duquel va s'effectuer ladite rotation produite par les variations de forme de la spirale. A lamella sensitive to the influence of a magnetic (metal for example) and spiral-shaped field will be exposed to a magnetic field whose direction varies alternately, so that the different segments making up this lamella will move away from or approach the center of the spiral, one of the ends of the lamella being fixed, the other end being integral with the axis about which will be made said rotation produced by the shape variations of the spiral. 3 Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d'observation ou de projection selon 1a revendication n i caractérisé en ce qu un dispositif percevra les signaux de la chrominance, la luminance, et l'éventuelle position des points observé au cours du balayage de l'axe d'observation et réarrangera l'ordre de cette succession de points de marnière a ce que ce que la lecture de cette nouvelle succession de points soit conforme au balayage du moniteur permettant cette lecture, chaque position restant associée a la meme luminance ou chrominance avant et après le réarrangement. De tels techniques sont connus de l'homme de I'art et notamment en électronique. 3 Device for shooting and scanning projection of the observation or projection axis according to claim 1, characterized in that a device will perceive the chrominance signals, the luminance, and the possible position of the points observed during of the scanning of the observation axis and rearrange the order of this succession of points of marnier that what the reading of this new succession of points is in conformity with the scan of the monitor allowing this reading, each position remaining associated with the same luminance or chrominance before and after rearrangement. Such techniques are known to those skilled in the art and in particular in electronics. 4- Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d'observation ou de projection selon la revendication n0 i caractérisé en ce qu on placera devant les capteurs1 extrémités de fibres optiques, sources lumineuse, a l'autres extrémités des fibres optiques près du moniteur, ou bien encore sur la jonction reliant la camera au moniteur, un ou des filtres dont l'opacité ou la couleur peut varier et connus de l'homme de l'art tels que les filtres a crIstaux liquides, ceci de manière a ce que la lumière issue de chaque point observe au cours du balayage soit filtre de façon indépendante, l'opacité ou la couleur du ou des filtres pouvant varier d'un point a un autre d'une meme image selon divers critères tels que l'intensité de la lumière traversant ce ou ces filtres, la couleur de cette lumière ou bien un courant fourni auxdits filtres. 4- Device for shooting and scanning projection of the axis of observation or projection according to claim n0 i characterized in that will be placed in front of the sensors1 ends of optical fibers, light sources at the other ends of the fibers near the monitor, or on the junction connecting the camera to the monitor, one or filters whose opacity or color may vary and known to those skilled in the art such as liquid crystal filters, this of in such a way that the light coming from each point observed during the scanning is independently filtered, the opacity or the color of the filter or filters being able to vary from one point to another of the same image according to various criteria such as the intensity of the light passing through this or these filters, the color of this light or a current supplied to said filters. 5- Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d'observation ou de projection selon la revendication n"l caractérisé en oe que le ou les miroirs réfléchissant ces axes sont convexes de manière a amplifier le balayage.  5- Device for shooting and projection by scanning the axis of observation or projection according to claim n "l characterized in that the mirror or mirrors reflecting these axes are convex so as to amplify the scanning. t- Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d'observation ou de projection selon la revendication n0 1 caractérisé en ce que, a l'exemple de la revendication n"4, on utilise des ensembles optiques tels que lentilles et connus de l'homme de l'art, ensemble que traversera I'axe de projection ou d'observation et qui modifiera l'amplitude de la déviation dudit axe. T-device for shooting and scanning projection of the axis of observation or projection according to claim 1, characterized in that, in the example of claim 4, optical assemblies such as lenses are used. and known to those skilled in the art, together that will cross the axis of projection or observation and which will change the amplitude of the deviation of said axis. 7- Dispositif pour prise de vue et projection par balayage de l'axe d1observation ou de projection selon les revendications n0 1, et 5 ou 6 caractérisé en ce qu'on placera de tels miroirs convexes ou lentIlles et immobiles devant le ou les prismes, lentilles ou autre corps transparent et déviant plus ou moins l'axe de projection ou d'observation le traversant.  7- Apparatus for shooting and projection by scanning the viewing or projection axis according to claims 1, and 5 or 6 characterized in that one will place such convex or slow mirrorsIlles and immovable in front of the prisms, lenses or other transparent and deviating body more or less the axis of projection or observation through it.
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PHILIPS TELECOMMUNICATION REVIEW vol. 37, no. 2, Mai 1979, EINDHOVEN, PAYS BAS pages 64 - 70; J. GIETEMA: 'A DIGITAL SCAN CONVERTER FOR RADAR PICTURES' *

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