Brevet FR2322385A1 — publié le 19770325

La présente invention concerne une lunette de vision nocturne et à images stabilisées, plus particulièrement destinée à être utilisée sur une plate-forme mobile. On connaît déjà des appareils optiques d'observation loi.n- taine destinés à l'observation nocturne, et qui, à cet effet,sont munis soit d'un tube électronique intensificateur de luminance soit d'une pastille à micro-canaux également intensificateurs de luminance, ces systèmes optiques pouvant etre aussi bien monooculadres que binoculaires.De même, on connaît déjà des appareils optiques d'observation lointaine, monooculaires ou binoculaires munis de dispositifs de stabilisation d'images gyroscopiques et permettant la neutralisation des mouvements de plate-forme. on sait que la stabilisation des images fournies var certaines de ces lunettes d'observation stabilisées est obtenue en les équl- pant d'un système optique formé par un changeur de grossissement Galliléique de grossissement deux et un miroir plan stabilisé grâce à une liaison en vraie grandeur au joint de Cardan extérieur du rotor d'un gyroscope, et disposé en tête de la lunette. De cette manière, toutes les variations de position de l'instrtl ment mesurées par un angle de rotation 6 se traduisent par ure variation angulaire d'un rayon incident sur le miroir gyrostabi- lisé d'une valeur 2 6, lequel miroir tourne alors lui-même d'un angle -#; le rayon réfléchi tourne alors d'un angle dont la valeur est -2# et se trouve, par suite, stabilisés Jusque maintenant les lunettes à images stabilisées et les lunettes d'observation nocturne formaient deux catégories distinctes d'instruments, le manque dtun instrument permettant à la fois l'observation nocturne et la stabilisation des images étant de plus en plus ressenti dans de nombreuses circonstances. La présente invention permet de combler cette lacune en fournissant une lunette permettant l'observation nocturne au moyen d'une lunette à images stabilisées. La lunette de visIon nocturne à images stabilisées selon l'invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte en combinaison un véhicule afocal de Kepler formé de deux lentilles convergentes de même axe optique,le foyer image de la première, qui constitue l'objectif, coïncidant avec le foyer objet de la seconde,le rsppartdes distances focales de la première et de la seconde lentille ayant pour valeur deux; une pastille à microcanaux intensificatrice de luminescence disposée dans le plan focal commun aux deux lentilles et redressant les images reçues entresa photo-cellule et son écran lumineux; un premier et miroir plan dont la face réfléchissante est disposée en regard de la sortie dudit système afocal, solidaire du rotor drun gyroscope stabilisateur par l'intermédiaire d'un joint de Cardan et dont le plan est indiné à 45 sur l'axe optique commun aux deux lentilles, lorsque ledit gyroscope est au repos: un second miroir plan fixe par rapport à la lunette, dont la face réfléchissante est disposée en regard de la face réfléchissante du premier miroir plan, et en avant d'une lentille constituant l'objectif d'une lunette d'observation munie d'un système redresseur dtimage et d'un oculaire, et sur l'axe optique duquel elle est inclinée à 45O, ledit axe optique étant parallèle à ltaxe optique du système afocal de Kepler. De manière avantageuse et pour l'obtention d'un meilleur rendement de l'intensificateur de lumière, la première lentille du système afocal de Kepler formant objectif de la lunette selon l'invention a un rapport dSouverture très élevé. Dur autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description faite ci-après à titre d'exemple non limitatif en regard de la figure unique annexée, laquelle représente une vue schématique d'une lunette monooculaire selon ladite invention. En se référant à la figure unique la lunette selon l'invention comporte un véhicule afocal dit de Kepler, constitué par une première lentille 1 convergente formant l'objectif et une seconde lentille 2 convergente co-xiale à la précedente, suivant l'axe optique X-X commun, le foyer image de la lentille 1 coïncidant en 3 avec le foyer objet de la lentille 2, la distance focale de la lentille 1 étant égale au double de celle de la lentille 2, si bien que le rapport des distances focales de la première et de la seconde lentille est égal à deux.Dans le plan focal réel commun aux deux lentilles 1 et 2 passant en 3, est disposée une pastille 4 à micro-canaux de type connu constituant un intensificateur de lumière, redrèssant les images que l'objectif forme dans le voisinage de ce plan focal des objets visés. A ce véhicule de Kepler est associé de manière connue un miroir plan 5 lié soit au joint de Cardan extérieur d'un gyroscope (non représenté) dont le rotor est dirigé suivant l'axe optique X-X dudit véhicule, soit à une masse inertielle schématisée en 6; de ce fait, le miroir 5 dont le plan est incliné à 450 sur l'axe optique X-X lorsque le gyroscope ou la masse inertielle sont au repos est stabilisé gyroscopiquement ou par inertie lorsque ces derniers sont en mouvement.L'ensemble ci-dessus décrit coopère avec une lunette d'observation de type connu par-l'intermédiaire d'un miroir plan 7 fixe par rapport à ladite lunette et disposé de telle manière que sa face réfléchissante soit parallèle à la face réfléchissante du miroir stagilisé 5 et en regard de cette dernière lorsque celui-ci est en position de repos. La lunette d'observation comporte un objectif 8 disposé devant la face réfléchissante du miroir 7, incliné à 45" sur l'axe optique Y-Y dudit objectif 8, lequel axe optique est parallèle à l'axe optique X-X du véhicule; par ailleurs, l'axe Z-Z joignant les centres des miroirs 5 et 7 recoupe les axes X-X et Y-Y et ieur est perpendiculaire.En arrière de l'objectif sont disposés successivement de manière connue un système redresseur à prisme 9 et un oculaire 10 en arrière duquel prend place l'oeil Il de l'observateur. Pour obtenir un meilleur rendement de l'intensificateur de lumière 4, on a avantage à utiliser un objectif 1 ayant un rapport d'ouverture élevé par exemple F/1,5 ou mieux encore F/1. Le système optique ci-dessus décrit constitué par le véhicule afocal de Kepler coopérant avec l'intensificâteur de lumière est équivalent géométriquement à un changeur galliléi que de grossissement positif; ainsi que le montre un raisonnement analogue à celui fait ci-dessus, mais, outre le fait qu'il lui sQit équivalent, il présente l'avantage de posséder, au lieu d'un plan focal virtuel, un plan focal réel qui permet d2y placer la pastille intensificatrice à micro-canaux 4. On a décrit ci-dessus un système optique monoculaire constituant une lunette présentant l'ensemble des deux caractéristiques indiquées à savoir la possibilité d'observation lointaine conjuguée à la stabilisation de l'image, mais il est bien évident que deux tels système peuvent etre associées sous la forme la plus répandue, concernant pareils ínstruments,de jumelles, Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qutà titre d'exemple préférentiel, et que l'on pourra apporter des équivalences à ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1 - Lunette de vision nocturne à images stabilisées, caractérisée par le fait quelle comporte en combinaison:un véhicule afocal de Kepler formé de deux lentilles convergentes de meme axe optique,le foyer image de la première,qui constitue I'objectif,coIncidant avec le foyer objet de la seconde, le rapport des distances focales de la première et de la seconde lentilles ayant pour valeur deux; une pastille à micro-canaux intensificatrice de luminescence disposée dans le plan focal commun aux deux lentilles et redressant les images reçues entre sa photo-cellule et son écran lumineux; un premier miroir plan dont la face réfléchissante est disposée en regard de la sortie dudit système afocal, solidaire du rotor drun gyroscope stabilisateur par l'intermédiaire dtun joint de Cardan et dont le plan est incliné à 450 sur l'axe optique commun aux deux lentilles lorsque ledit gyroscope est au repos; un second miroir plan fixe par rapport à la lunette dont la face réfléchissante est disposée en regard de la face réfléchissante du premier miroir plan et en avant drune lentille constituant l'objectif d'une lunette d'observation munie d'un système redresseur d image et d'un oculaire, et sur l'axe optique duquel elle est inclinée à 450, ledit axe optique étant parallèle à l'axe optique du système afocal de Kepler. 2 - Lunette de vision nocturne à images stabilisées selon la revendication 1 caractérisée par le fait que pour l'obten- tion d'un meilleur rendement de l'intensificateur de lumière, la première lentille du système afocal de Kepler formant objectif de la lunette a un rapport d'ouverture très élevé. 3 - Lunette de vision nocture à images stabilisées selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans laquelle la première lentille du système afocal de Kepler formant objectif de la lunette a un rapport d'ouverture de valeur Eut,5 ou F/1.