Brevet FR2273291A1 — publié le 19751226

la présente invention concerne les têtes d'observation pour dispositifs périscopiques de visée. Elle concerne plus parti culièrement les tettes d'observation destinées aux périscopes de grande longueur, tels que ceux utilisés sur les sous-marins. Ces périscopes comprennent une tête émergente d'observation, un tube de grande longueur pouvant atteindre 10 mètres, et un poste d'observation qui renferme l'oculaire. Ces périscopes sont quelquefois équipés d'un dispositif pour l'observation nocturne ou du moins pour l'observation dans des conditions d'éclairement insuffisant. Ce dispositif pour observation nocturne comprend alors généralement un tube intensifîcateur de lumière situé à la base du périscope, avant l'oculaire du poste d'observation.Il en résulte plusieurs inconvénients majeurs. Tout d'abord, le faible diamètre et la longueur du tube du périscope ne iSermettent d'utiliser pour le transport des images, que des optiques à faible ouverture alors que l'observation de nuit nécessiterait au contraire de grandes ouvertures. En outre, le tube intensificateur reçoit non seulement lté- clairement utile, mais aussi des reflets parasites et de la lumière diffusée à travers les éléments optiques qui le précèdent ; ces ef fets, nocifs pour la qualité de l'image, sont d'autant plus importants que les épaisseurs de verre traversées sont elles-mMmes plus importantes. Limage transmise au dispositif intensificateur de lumière manque donc de luminosité et peut présenter des défauts, et le dispositif intensificateur de lumiere n'est donc pas utilisé de façon optimale. T'invention a pour objet de permettre une utilisation d'un objectif de grande ouverture capable de collecter le maximum de lumière en vision nocturne, et d'éviter que les rayons lumineux n'aient à traverser une grande épaisseur de verre avant de pénétrer dans le dispositif intensificateur.de lumière Dans ce BUt l'invention consiste à disposer le tube intensificateur de lumière, ou plus généralement un dispositif optoélectronique, dans la tette mFme du périscope. les signauroptiquesou électriques de sortie de ce dispositif sont transmis à travers le tube du périscope Jusqu'au poste d'observation, Ainsi, le dispositif opto-électronique se trouve près de l'entrée des rayons à l'intérieur du périscope et peut titre précédé, sans interposition d'autres éléments optiques, par l'objectif qui pourra être dans ce cas un objectif de grande ouverture0 Dans le cas de périscopes utilisés à la fois pour la vision diurne et la vision nocturne il y a tout intégrée à garder pour la vision diurne un dispositif purement optique qui permet d'avoir un meilleur pouvoir séparateure Dans ce oas le périscope devra posséder une voie optique pour la vision diurne et une voie opto-électronique pour la vision nocturne.Selon l'invention, le périscope comprendra alors concurrement, dans la tette d1observation, une voie optique et une voie opto-électronique avec le dispositif opto-électronique et un objectif à grande ouverture ; ces deux voies seront commutées sur un circuit optique unique grssce à un dispositif de commutation permettant de transmettre les rayons en provenance soit d'une voie soit de l'autre, à travers le tube du périscope et jusqu'au poste d'observation.Ce dispositif de commutation neut être constitué ar un - 'basculable - - - prisme a une tacle argentee,/en creux positions. vans le cas ou on désire obtenir une observation continue, par exemple à la nuit tombante, on peut remplacer le dispositif de commutation par un dispositif semi-transparent mélangeur permettant de réaliser une superposition des images optiques et opto-électroniquesO On va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif une tête de périscope suivant l'invention, dans le cas d'un périscope utilisé en vision diurne avec une voie optique et en vision nocturne avec une voie opto-électronique.La tête d'observation est représentée sur la figure annexées avec la face avant ouverte, pour faire apparaître les~éléments internes optiques et opto-électroni- ques. A l'intérieur de la tette de périscope 9 sont disposés en face de hublots non représentés deux prismes de pointage en site 1 et 1'. Le prisme 1 correspond à la voie optique et le prisme il à la voie ptò-électronique La voie optique comprend un objectif 3 un réticule 4 et un prisme de renvoi 2.La voie opto-électronique comprend un objectif de grande ouverture 5, un tube intensificateur de lumière 6 et un prisme de renvoi 2'. L'ensemble des deux voies est commuté dans un circuit optique unique passant à l'intérieur du tube 8 du périscope par un prisme de commutation 7 possédant une face argentée et pouvant se placer en deux positions différentes correspondant à la commutation de la voie optique et la voie opto n'a électronique. On/ représenté que la portion de départ du tube 8 du périscope, le périscope étant au-delà absolument identique à un périscope classique pour sous-marins, les rayons optiques ayant traversé le tube du périscope parviennent à un oculaire situé à la base du tube pour en permettre l'observation. La tette d'observation qui vient d'être décrite permet l'utilisation d'objectifs de grande ouverture de 11 ordre de F I ,5 F étant la distance focale. Dans le cas des périscopes connus,l'ouverture de l'objectif n1 est au plus que de l'ordre de F . Un gain T de t à 4 sur l1ouverture entraîne un gain de 1 à 16 sur la clarté de l'objectif, donc sur l'acuité de vision et les objets 16 fois moins éclairés pourront etre observés.On pourrait penser que l'in- corporation d'un dispositif opto-électronique à une tette de périscope se fait au détriment de la discrétion en ce qui concerne le repérage au radar et donc au détriment de la sécurité du sous-marin. En effet, le volume de la tete d'observation est alors plus fort que celui d'une tette de périscope classique avec une simple optique de taille réduite. En réalité les radars sont maintenant capables de repérer les sous-marins à partir de leur périscope , pratiquement quelle que soit la taille de la tette de ce périscope, en particulier à partir du sillage créé pas le périscope. L'importance du sillage est seulement fonction du diamètre au niveau de la surface de lteau, ctest-à-dire du diamètre du tube de périscope et non du diamètre de la tette. L'augmentation du volume de cette tete ne sacrifie en rien la sécurité du sous-marin.Au contraire, l'observation s1 effectuant en un temps plus court à cause de l'amélioration de l'image en observation de nuit; la vulnérabilité du sous-marin est diminuée par la réduction des temps d'observati-one L'invention ne s'applique pas seulement au cas où on utilise un tube intensificateur de lumière pour augmenter la luminosit8 des objets en lumière naturelle mais aussi au cas où l'on éclaire ces objets avec un projecteur à rayons infrarouges. Dans ce cas,le dispositif opto-électronique sera un convertisseur de rayons inira- rouges. L'invention s'applique également au cas où le dispositif opto-électronique est une caméra de télévision à bas niveau d'éclairement. Dans ce cas, la transmission des signaux obtenus à la sortie de la caméra de télévision au poste d'observation se fera par ot- bles et non par un circuit optique. il est bien évident qu'une tette de périscope suivant l'invention peut etre adaptée à tout type de périscope de sous-marin moyennant une adaptation très simple. il est bien évident également qu'une tette de périscope suivant l'invention peut etre adaptée à d'autres types de moyens d'observation périscopiques telles que,par exemple, les tubes périscopiques utilisés pour des observations à l'intérieur d'enceintes nucléaires. il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et perfectionnements de détail, de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. REYEN3ICADIONS 1.- Texte d'observation, pour un périscope comportant à la fois un dispositif purement optique pour l'observation diurne et un dispositif opto-électronigue pour l'observation nocturne et dans lequel la tête est reliée par un tube de liaison de grande longueur à un poste d'observation muni d'un oculaire, caractérisée par le fait que la tête comprend à la fois le dispositif de la voie optique et le dispositif opto-électronique avec un objectif de grande ouverture, ainsi qu'un dispositif de commutation de la voie optique et de la voie opto-électronique dans un circuit optique commun de transport d'image à travers le tube du périscope jusqu'à l'oculaire. 2.- Tête d'observation suivant revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif opto-électronique est un tube intensificateur de lumière. 3;- Texte d'observati-on suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le dispositif optoélectronique est un convertisseur de rayons infra-rouges.- 4.- Tête d'observation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif opto-électronique est une caméra de télévision à bas niveau d'éclairement. 5.- Tète d'observation suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que le dispositif de commutation de la voie optique et de la voie opto-électronique est un prisme basculable à deux positions. 6.- Tete d'observation suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que le dispositif de commutation de la voie optique et de la voie opto-électronique est un dispositif mélangeur semi-transparent permettant une superposition des images optiques et opto-éectronique.