6) RÉPUBLIQUE FRAN AISE ( N de publication: 2 628 218 (à n'utiliser que6) FRENCH REPUBLIC (Publication no .: 2 628 218 (use only
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DE L.A PROPRIETÉ INDUSTRIELLEINDUSTRIAL PROPERTY
DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national: 88 02607 PARIS OF INDUSTRIAL PROPERTY National registration number: 88 02607 PARIS
( Int CI': G 01 S 17/74; G 01 J 1/42; G 02 B 27/20. (Int CI ': G 01 S 17/74; G 01 J 1/42; G 02 B 27/20.
@ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1@ A1 PATENT APPLICATION
Date de dépôt: 2 mars 1988.: Demandeur(s) Société anonyme dite AVIONS MAR- Filing date: March 2, 1988 .: Applicant (s) Société anonyme known as AVIONS MAR-
CEL DASSAULT- BREGUETAVIATION. - FR. CEL DASSAULT- BREGUETAVIATION. - FR.
) Priorité Inventeur(s) Hervé Tretout; Jean-.Yves Marin; Pascal Jourdan. Date de la mise à disposition du public de la ) Priority Inventor (s) Hervé Tretout; Jean-.Yves Marin; Pascal Jourdan. Date of public availability of the
demande: BOPI " Brevets " n 36 du 8 septembre 1989. application: BOPI "Patents" n 36 of September 8, 1989.
) Références à d'autres documents nationaux appa- ) References to other national documents appearing
rentés: (r Titulaire(s):rented: (r Holder (s):
î Mandataire(s): Cabinet de Boisse. î Agent (s): Cabinet de Boisse.
Dispositif pour l'étude d'un rayonnement électromagnétique émis par un objet. Device for studying electromagnetic radiation emitted by an object.
L'invention est relative à un dispositif pour l'étude d'un 3 The invention relates to a device for studying a 3
rayonnement électromagnétique émis par un objet, et compor- electromagnetic radiation emitted by an object, and
tant des moyens pour balayer la surface de cet objet. 25 Pour permettre le repérage instantané du point 12 de l'objet dont le rayonnement parvient au détecteur 18, une source 23 émet un faisceau 24 de repérage, de préférence dans le. 24 so many means to sweep the surface of this object. 25 To allow instant location of point 12 of the object whose radiation reaches detector 18, a source 23 emits a tracking beam 24, preferably in the. 24
visible. Ce faisceau traverse un miroir 15 renvoyant le rayonne- visible. This beam passes through a mirror 15 returning the ray-
ment ou vice-versa, de préférence par un petit trou 25, puis il Vu passe dans le dispositif optique de balayage en suivant un trajet optique confondu avec celui du rayonnement pour aller jusqu'au point considéré 12 de l'objet IN o.4 e0 o D Vente des fascicules 'IMPRIERIE NANALE 27. e de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 ML D Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE. 27. rue de la Convention -75732 PARIS CEDEX 15 La présente invention est relative à un disposi:if pour l'étude d'un rayonnement électromagnétique emls par ment or vice versa, preferably through a small hole 25, then il Vu passes into the optical scanning device following an optical path coincident with that of the radiation to go to the point considered 12 of the object IN o.4 e0 o D Sale of booklets' IMPRIERIE NANALE 27. e of the Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 ML D Sale of booklets at IMPRIMERIE NATIONALE. 27. rue de la Convention -75732 PARIS CEDEX 15 The present invention relates to a device for studying electromagnetic radiation emitted by
un objet.an object.
Plus précisément, la présente invention est rela- More specifically, the present invention is related
tive à un dispositif qui comprend un système optique qui Iait parvenir à un détecteur un rayonnement émis par un point déterminé d'un objet, et un système de balayage intercalé dans ledit système optique, et qui est apte & changer le point de l'objet dont le rayonnement parvient tive to a device which comprises an optical system which arrives at a detector radiation emitted by a determined point of an object, and a scanning system interposed in said optical system, and which is capable of changing the point of the object whose radiation reaches
au détecteur.to the detector.
De tels dispositifs sont courants, et une applica- Such devices are common, and an applica-
tion particulière de ceux-ci consiste dans l'etude de l'échauffement d'une structure, par étude du rayonnement infrarouge émis par sa surface. Un problème se pose alors de connattre, à chaque instant, la position du point dont The particular tion of these consists in the study of the heating of a structure, by studying the infrared radiation emitted by its surface. A problem then arises of knowing, at each instant, the position of the point whose
le rayonnement parvient au détecteur. En effet, le rayon- the radiation reaches the detector. Indeed, the radius-
nement infrarouge n'est pas du domaine visible, si bien qu'i] est parfois difficile de connaître directement la infrared is not in the visible range, so it is sometimes difficult to know directly the
position au point qui correspond, par exemple, à une ano- position at the point which corresponds, for example, to an ano-
malie. Des problèmes analogues peuvent se présenter lors- malie. Similar problems may arise when
qu'on étudie des rayonnements ultraviolets émis par un that we study ultraviolet radiation emitted by a
objet sous l'effet d'une stimulation quelconque. object under the effect of any stimulation.
Le but de la présente invention est de permettre à& un opérateur de suivre une opération de contrôle mettant en oeuvre une lumière invisible ou peu visible, tout en visualisant & chaque moment le point étudié. Bien entendu, de telles opérations peuvent également, dans certains cas particuliers, se dérouler dans des domaines o la visualisation elle-même se fait par l'intermédiaire d'une lumière située en dehors du domaine visible, mais il The object of the present invention is to allow an operator to follow a control operation using invisible or barely visible light, while viewing the point under study at each moment. Of course, such operations can also, in certain particular cases, take place in fields where the visualization itself is done by the intermediary of a light situated outside the visible field, but it
s'agit d'applications très particulières. these are very specific applications.
L'invention fournit en conséquence un dispositif pour l'étude d'un rayonnement électromagnétique émis par un objet, ce dispositif comprenant un système optique qui fait parvenir à un détecteur le rayonnement émis par un point déterminé de l'objet, et un système de balayage, intercalé dans ledit système optique, et qui est apte à changer le point de l'objet dont le rayonnement parvient au détecteur, ce dispositif ayant pour particularité que, pour permiettre le repérage instantané dudit point de l'objet dont le rayonnement parvient au détecteur, il est prévu une source émettant un faisceau de rayonnement de repérage, et un miroir intercalé entre le système de balayage d'une part, et le détecteur et ladite source d'autre part, ce miroir laissant passer le faisceau de repérage et réfléchissant le rayonnement à étudier ou vice-versa, les éléments du dispositif étant placés de telle façon que les trajets optiques du rayonnement à étudier du faisceau de repérage sont confondus entre le The invention therefore provides a device for studying electromagnetic radiation emitted by an object, this device comprising an optical system which sends to a detector the radiation emitted by a determined point of the object, and a system for scanning, inserted in said optical system, and which is capable of changing the point of the object whose radiation reaches the detector, this device having the particularity that, to allow instant location of said point of the object whose radiation reaches the detector, a source is provided emitting a tracking radiation beam, and a mirror interposed between the scanning system on the one hand, and the detector and said source on the other hand, this mirror letting the tracking beam pass and reflecting the radiation to be studied or vice versa, the elements of the device being placed in such a way that the optical paths of the radiation to be studied of the tracking beam are confused between the
miroir et ledit point de l'objet.mirror and said point of the object.
Par "ou vice-versa", on entend que le miroir peut aussi laisser passer le rayonnement à étudier et réfléchir By "or vice versa" is meant that the mirror can also let the radiation to study and reflect
le faisceau de repérage.the tracking beam.
Avantageusement, le rayonnement à étudier est invi- Advantageously, the radiation to be studied is invi-
sible ou peu visible, et le rayonnement de repérage est visible or not very visible, and the tracking radiation is
dans le domaine de la lumière visible. Suivant une appli- in the field of visible light. According to an application
cation intéressante, le rayonnement à étudier est du do- interesting cation, the radiation to be studied is do-
maine infrarouge.infrared maine.
Suivant une réalisation préférée, le miroir est conçu pour réfléchir le rayonnement à étudier, et comporte un petit trou par lequel passe le rayonnement de repérage, des moyens optiques étant placés entre le miroir et le détecteur pour focaliser le rayonnement à étudier sur ce dernier. Cette disposition réduit au maximum les pertes According to a preferred embodiment, the mirror is designed to reflect the radiation to be studied, and has a small hole through which the locating radiation passes, optical means being placed between the mirror and the detector to focus the radiation to be studied on the latter. This arrangement minimizes losses
de rayonnement à étudier, lequel peut être de faible puis- of radiation to be studied, which may be low,
sance. Avantageusement, le système du balayage comprend sance. Advantageously, the scanning system comprises
deux miroirs pivotants. En effet, le rayonnement de repé- two pivoting mirrors. Indeed, the radiation of reference-
rage et le rayonnement à étudier n'ayant pas les mêmes longueurs d'ondes, il est préférable de limiter au maximum les optiques comprenant la transmission des rayonnements rabies and the radiation to be studied do not have the same wavelengths, it is preferable to limit as much as possible the optics comprising the transmission of radiation
dans des milieux d'indices différents, car ceux-ci compli- in environments with different indices, because these complicate
quent beaucoup l'obtention de trajets optiques confondus. quent a lot obtaining optical paths combined.
Suivant une réalisation pratique intéressante, le dispositif comprend, d'une part, une caméra d'un type According to an interesting practical embodiment, the device comprises, on the one hand, a camera of the type
courant, par exemple pour l'étude des rayonnements infra- current, for example for the study of infrared radiation
-3 --3 -
rouges, et comportant un miroir de renvoi entre le dispo- red, and having a mirror between the device
sitif de balayage et le détecteur, et, d'autre part, un module adaptable sur cette camera et capable d'envoyer le faisceau de repérage, avec une orientation convenable, sur un trou pratiqué dans le miroir de renvoi. De préférence, la source de rayonnement de repérage sitive scanning and the detector, and, on the other hand, a module adaptable to this camera and capable of sending the tracking beam, with a suitable orientation, on a hole made in the reflecting mirror. Preferably, the source of tracking radiation
comprend un émetteur laser.includes a laser transmitter.
La présente invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique de réalisation, illustré avec les dessins, parmi lesquels: Figure 1 est un schéma théorique d'ensemble, en perspective, Figure 2 est une coupe simplifiée d'une partie The present invention will now be described in more detail with the aid of a practical example of embodiment, illustrated with the drawings, among which: Figure 1 is an overall theoretical diagram, in perspective, Figure 2 is a simplified section from one part
du dispositif, et.of the device, and.
Figure 3 est une vue perspective schématique de Figure 3 is a schematic perspective view of
l'ossature du module à enficher sur une caméra préexistan- the framework of the module to be plugged into a pre-existing camera
te. Le dispositif décrit aux figures est un dispositif you. The device described in the figures is a device
d'étude du rayonnement infrarouge émis par un objet. study of the infrared radiation emitted by an object.
Comme on peut le voir & la figure 1, un objet émet un rayonnement infrarouge 11, d'intensité variable selon le point d'émission 1'2 situé sur la surface de l'objet. Le dispositif comprend une optique d'entrée 13, qui reçoit le rayonnement émis par le point 12, et l'envoie sur deux miroirs tournants 14-15, placés l'un derrière l'autre, et appelés miroirs de balayage ligne et miroir de balayage trame. Ces deux miroirs tournent autour d'axes perpendiculaires entre-eux, sous l'action de moyens As can be seen in FIG. 1, an object emits infrared radiation 11, of varying intensity depending on the emission point 1'2 situated on the surface of the object. The device comprises an input optic 13, which receives the radiation emitted by the point 12, and sends it on two rotating mirrors 14-15, placed one behind the other, and called line scanning mirrors and frame scan. These two mirrors rotate around axes perpendicular to each other, under the action of means
d'entra nement non représentés.not shown.
Le rayonnement 11 qui a été renvoyé par les deux Radiation 11 which was returned by the two
miroirs 14-15 tombe sur un miroir de renvoi 16, puis tra- mirrors 14-15 falls on a deflection mirror 16, then trav-
verse un objectif 17 qui le focalise sur un détecteur 18. Celui-ci est pourvu de moyens 19 pour émettre des signaux électriques en réponse au rayonnement infrarouge reçu. pours a lens 17 which focuses it on a detector 18. The latter is provided with means 19 for emitting electrical signals in response to the infrared radiation received.
Ces signaux sont envoyés sur des moyens de traite- These signals are sent on processing means.
ment de signal 20, et sont envoyés à un dispositif utili- signal 20, and are sent to a useful device
- 4 _- 4 _
sateur 21, et/ou à une installation de visualisation 22. sator 21, and / or to a display installation 22.
Ce qu'on vient de décrire concerne une installation What we have just described concerns an installation
de type traditionhel.traditionhel type.
Pour que l'opérateur, en même temps qu'il observe l'écran de visualisation 22, puisse repérer la position So that the operator, while observing the display screen 22, can locate the position
instantanée du point 12 émettant le rayonnement infrarou- point 12 emitting infrared radiation
ge, ce point 12 se déplaçant pour balayer toute la surface age, this point 12 moving to sweep the entire surface
de l'objet 10, il est prévu des moyens de repérage compre- object 10, there are provided means for locating
nant une source 23 de rayonnement de repérage, laquelle émet un faisceau de repérage 24. Ce faisceau de repérage passe dans un trou 25 du miroir de renvoi 16, est ensuite réfléchi successivement par les miroirs 15 et 14, passe dans l'optique d'entrée 13, et vient frapper l'objet 10 exactement au point 12 qui se trouve à ce moment là couplé nant a source 23 of locating radiation, which emits a locating beam 24. This locating beam passes through a hole 25 in the return mirror 16, is then reflected successively by the mirrors 15 and 14, passes through the optics of entry 13, and comes to strike the object 10 exactly at point 12 which is at that time coupled there
avec le détecteur 18.with detector 18.
Sur la figure 2, on retrouve l'optique d'entrée 13, les miroirs tournants 14 et 15, le miroir de renvoi In Figure 2, we find the input optics 13, the rotating mirrors 14 and 15, the deflection mirror
16, qui est équipé de vis de réglage orthogonales non re- 16, which is fitted with orthogonal adjustment screws not re-
présentées, l'objectif 17 et le détecteur 18 qui est monté presented, the objective 17 and the detector 18 which is mounted
sur un vase Dewar 18A. Ces éléments sont placés à l'inté- on a Dewar 18A vase. These elements are placed inside
rieur d'un bottier 26, et l'ensemble fait partie d'une caméra de contrôle d'un type classique. Sur une paroi du bottier 26, est enfichable un module 23, qui constitue la source de lumière de repérage. Le module 23 comprend un émetteur laser 27, un miroir de déviation 28 et des moyens de réglage de la position et de l'orientation du laser 27 et du miroir de déviation 28. Dans l'exemple pratique, on a choisi pour le laser 27 un laser Hélium-Néon, émettant un rayonnement de 633 nanomètres de longueur d'ondes. Ce laser, de puissance suffisante pour le but proposé, se présente sous la forme d'un cylindre de diamètre 30 mm environ sur 180 mm de long. Deux bagues de soutien 29-30 supportent le laser 27. Ces bagues de soutien sont munies chacune de deux vis de réglage 31-32, disposées à 90 l'une de l'autre, et qui agissent chacune-en opposition & un bloc de caoutchouc 33-34. Ce système permet de régler à la fois l'orientation du laser en agissant seulement sur les vis de réglage d'une des bagues 29-30, et sa position - 5- en translation, en agissant simultanément sur les vis 31 laughing at a bootmaker 26, and the assembly forms part of a conventional type control camera. On a wall of the boot 26, a module 23 is pluggable, which constitutes the tracking light source. The module 23 comprises a laser transmitter 27, a deflection mirror 28 and means for adjusting the position and the orientation of the laser 27 and of the deflection mirror 28. In the practical example, the laser 27 has been chosen a Helium-Neon laser, emitting radiation of 633 nanometers in wavelength. This laser, of sufficient power for the proposed purpose, is in the form of a cylinder with a diameter of approximately 30 mm by 180 mm long. Two support rings 29-30 support the laser 27. These support rings are each provided with two adjustment screws 31-32, arranged 90 from each other, and which each act in opposition to a block of rubber 33-34. This system makes it possible to adjust both the orientation of the laser by acting only on the adjustment screws of one of the rings 29-30, and its position - 5- in translation, by acting simultaneously on the screws 31
ou 32 des deux bagues de soutien simultanément. or 32 of the two support rings simultaneously.
Le miroir de déviation 28 peut être également pourvu de vis de réglage orthogonales selon la technique habituelle. Un trou 35 a été percé dans la paroi 26 de la caméra de contrôle, il est aligné avec un petit trou 25 prévu dans le miroir 16. A titre indicatif, le diamètre du trou 25 est de 1 mm. On a déterminé que, dans le système The deflection mirror 28 can also be provided with orthogonal adjustment screws according to the usual technique. A hole 35 has been drilled in the wall 26 of the control camera, it is aligned with a small hole 25 provided in the mirror 16. As a guide, the diameter of the hole 25 is 1 mm. It has been determined that in the system
considéré, la perte de flux énergétique infrarouge occa- considered, the loss of occa-
sionnée par la présence de ce trou est de l'ordre de 0,44%, sioned by the presence of this hole is around 0.44%,
donc pratiquement négligeable.therefore practically negligible.
Le réglage du faisceau de repérage peut se faire simplement en utilisant, par exemple, une source ponctuelle de'rayonnement infrarouge. On notera qu'il est fait une The setting of the tracking beam can be done simply by using, for example, a point source of infrared radiation. Note that there is a
fois pour toutes.once and for all.
On notera aussi que si le balayage, au lieu d'intéresser une surface entière, est limité à une seule ligne, le système de balayage ne comprenant qu'un seul It will also be noted that if the scanning, instead of covering an entire surface, is limited to a single line, the scanning system comprising only one
miroir tournant, le repérage reste néanmoins valable. rotating mirror, the identification remains valid.
On obtient ainsi un système peu coûteux, qui per- An inexpensive system is thus obtained, which
turbe de façon négligeable le flux de rayonnement à étu- negligibly turbe the flux of radiation to study
dier et qui fournit une excellente précision d'alignement. which provides excellent alignment accuracy.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8802607AFR2628218A1 (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Electromagnetic radiation studying appts. - uses rotating mirrors to scan for infrared emissions from object and visible light beam to illuminate source |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8802607AFR2628218A1 (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Electromagnetic radiation studying appts. - uses rotating mirrors to scan for infrared emissions from object and visible light beam to illuminate source |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2628218A1true FR2628218A1 (en) | 1989-09-08 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8802607APendingFR2628218A1 (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Electromagnetic radiation studying appts. - uses rotating mirrors to scan for infrared emissions from object and visible light beam to illuminate source |
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2628218A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56166435A (en)* | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Radiation thermometer |
| US4315150A (en)* | 1980-07-24 | 1982-02-09 | Telatemp Corporation | Targeted infrared thermometer |
| FR2535466A1 (en)* | 1974-08-26 | 1984-05-04 | Dassault Electronique | METHOD AND APPARATUS FOR LOCATING OBSERVATION DEVICES |
| JPS61182538A (en)* | 1985-02-08 | 1986-08-15 | Chino Works Ltd | radiation thermometer |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2535466A1 (en)* | 1974-08-26 | 1984-05-04 | Dassault Electronique | METHOD AND APPARATUS FOR LOCATING OBSERVATION DEVICES |
| JPS56166435A (en)* | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Radiation thermometer |
| US4315150A (en)* | 1980-07-24 | 1982-02-09 | Telatemp Corporation | Targeted infrared thermometer |
| JPS61182538A (en)* | 1985-02-08 | 1986-08-15 | Chino Works Ltd | radiation thermometer |
| Title |
|---|
| J.M.LLOYD: "THERMAL IMAGING SYSTEMS", 1979, pages 6-11,283, Plenium Press, New York, US* |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 11, no. 5 (P-533)[2452], 8 janvier 1987; & JP-A-61 182 538 (CHINO WORKS LTD) 15-08-1986* |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 6, no. 51 (P-108)[929], 6 avril 1982; & JP-A-56 166 435 (HOKUSHIN DENKI SEISAKUSHO K.K.) 21-12-1981* |
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