Brevet FR2377647A1 — publié le 19780811

La présente invention appareil de visée de jour et de nuit, c1 est-à-dire un appareil optique pouvant fonctionner pour tous les degrés d'éclairage de l'objet observé, aussi bien sous un soleil éclatant que de nuit par temps couvert. Jusqu'à ce jour, il était de pratique courantE soit d'utiliser des appareils de visée amovibles et distincts pour le jour et pour la nuit, soit de combiner des appareils de visée, l'un de jour et l'autre de nuit, disposés côte à côte pour constituer un même ensemble. Le premier appareil est extrêmement désavantageux pour diverses raisons qui tiennent à la nécessité de procéder à des opérations de commutation, l'une de ces raisons étant l'impossibilité d'effectuer des visées pendant le changement de dispositif, et le second appareil présentant essentiellement le gros inconvénient d'être encombrant. L'invention vise un dispositif perfectionné de visée de jour et de nuit. De façon plus précise, le dispositif de visée de jour et de nuit selon l'invention comprend un objectif optique, un amplificateur d'image et un oculaire, l'objectif et l'oculaire comprenant chacun au moins un élément réfracteur qui transmet un faisceau lumineux de formation d'image partant de l'objet visé, aussi bien suivant le mode de fonctionnement de jour que le mode de fonctionnement de nuit, et des moyens pour passer du mode de fonctionnement de jour au mode de fonctionnement de nuit, ces moyens comprenant des éléments optiques qui obligent l.e fais ceau'lumineux à contourner l'amplificateur d'image dans le cas du mode de fonctionnement de jour. De préférence, dans le cas du mode de fonctionnement de jour, c'est au moyen d'un système de lentilles complémentaire que le faisceau lumineux contourne l'amplificateur. Ce système de lentilles complémentaire peut avantageusement former une image dans lé plan image de l'amplificateur utilisé dans le mode de fonc tionnement de nuit, cette image formée par le système de lentilles complémentaire se trouvant toutefois décalée latéralement par rapport à l'autre, et les moyens de commutation agissent sur un élément optique mobile situé entre le plan-image commun et l'oculaire, de manière à amener l'axe optique correspondant au mode de fonctionnement de jour et l'axe optique cotrasponddnt au mode de fonctionnement de nuit en coincidence avec l'axe de l'oculaire.Cet élément optique mobile comprend, de préférence, un prisme qui fait partie d'un dispositif optique de relais monté entre le plan-image commun et l'oculaire. Suivant une forme de réalisation préférée, lesdits moyens optiques obligeant le faisceau lumineux à contourner l'amplificateur d'image dans le cas du mode de fonctionnement de jour comprennent un réflecteur que l'on peut amener sur la trajectoire du faisceau lumineux transmis par l'objectif, dans le cas de l'un des modes de fonctionnement, et dégager de cette trajectoire, dans le cas de l'autre mode de fonctionnement. A cette fin, le dispositif peut être installé de plusieurs manières différentes. C'est ainsi par exemple que le réflecteur peut servir pour l'un ou l'autre modes de fonctionnement, mais, de préférence, c'est pour le mode de fonctionnement de jour que l'on amène ce réflecteur sur la trajectoire du faisceau lumineux. En outre, on peut prévoir que l'ensemble de l'objectif est utilisé dans le cas de l'un des modes de fonctionnement et que, dans le cas de l'autre mode de fonctionnement, une partie de cet objectif est mobile et est remplacée par le réflecteur De préférence, c'est pour le mode de fonctionnement de nuit que l'on utilise la totalité de l'objectif. Selon la forme de réalisation préférée, l'objectif se présente sous la forme de deux groupes de lentilles situés à une certaine distance l'un de l'autre dans le sens longitudinal, on installe un miroir entre les deux groupes de lentilles pour replier l'axe optique, et il est prévu des moyens servant à déplacer le groupe de lentilles avant du coté objet, conjointement avec un déplacement correspondant des miroirs, afin de modifier la ligne de visée tout en maintenant l'image à une position constante à l'arrière du miroir. De la sorte, au moins une partie du groupe de lentilles arrière du côté image peut se déplacer pour être remplacée par le réflecteur, dans le cas de l'autre mode de fonctionnement, qui est de préférence le mode de fonctionnement de jour. On peut prévoir un dispositif d'introduction à 'réticule, comprenant avantageusement un projecteur qui fournit un faisceau lumineux contenant le motif du réticule, ce faisceau lumineux venant frapper un organe réflecteur, de manière à être envoyé dans l'amplificateur d'image, dans le cas du mode de fonctionnement de nuit, et à contourner ceLawlplificateur , dans le cas du mode de fonctionnement dè jour. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif r une forme de réalisation. Sur ces dessins, - la figure 1 représente,de façon schématique, le dispositif devisée selon l'invention, en élévation et de coté ; --la figure 2 est une vue schématique avant, en élévation, de ce dispositif. Le dispositif de visée de jour et de nuit, tel que représenté sur les figures, comprend un objectif optique, un amplificateur d'image et un oculaire. L'objectif se compose d'un groupe avant de lentilles 1, 4 et d'un groupe arrière de lentilles 5, 6, 8 et 9. L'élément 9 est un réducteur de champ situé tout près du plan-image de l1objectif, désigné par la référence 11. Les deux groupes de lentilles de l'objectif sont nettement éloignés l'un de l'autre, de manière à permettre de disposer entre eux un miroir 10 Le groupe avant de lentilles 1, 4 est monté de manière à pivoter autour du point d'intersection de son axe optique avec l'axe optique du groupe arrière 5, 6, 8 et 9. Le miroir 10 peut, de plus, pivoter autour de ce point d'intersection et il est prévu un système de liaisons mécaniques (non représenté) grâce auquel la rotation du miroir est la moitié de celle du groupe avant de lentillès, ce qui maintient l'image à une position fixe à l'arrière du miroir 10 lorsque l'on fait varier la ligne de visée (définie par l'axe optique du groupe de lentilles 1, 4). L'amplificateur d'image 12 est de construction classique. Il comporte une photocathode 11 dans le plan-image de l'objectif et il fournit une image intermédiaire amplifiée dans une fenêtre luminescente de sortie 13. L'image intermédiaire 13 est transmise au plan focal 1? d'un viseur binoculaire 18 de type classique (on pourrait également utiliser un viseur monoculaire) au moyen d'un dispositif optique comprenant les lentilles 14 et 15 et un prisme 16. L'ensemble de l'appareil de visée de jour et de nuit est logé dans un carter étanche (non représenté) comportant des organes commandés depuis l'extérieur, permettant de passer du mode de fonctionnement de nuit au mode de fonctionnement de jour. Ces organes de commutation comprennent une tringlerie (non repré- sentée) servant à éloigner de la trajectoire du faisceau lumineux traversant l'objectif, les éléments 5, 6 du groupe arrière de cetobjectif et à les remplacer par un dispositif réflecteur 19. Le faisceau lumineux vient ainsi en coïncidence avec l'axe optique d'un système de lentilles complémentaire constitué par les lentilles 20 et 22, situe à côtéde l'aqplificateur d'image 12. Ce système complémentaire forme une seconde image intermédiaire, en 23, et il a la même distance focale que le système optique qui fournit l'image dans la fenêtre de sortie 13. En d'autres termes, l'image 23 se trouve dans le meme plan que l'image 13, mais elle est légèrement décalée par rapport à cette dernière.Le prisme 16 du système optique de transfert, éventuellement en association avec l'une des lentilles 14 et 15, peut se déplacer latéralement (figure 2) de manière que les axes optiques des secondes images intermédiaires puissent être confondus avec l'axe optique de 1' oculaire 18. Les moyens servant à entrainer le prisme 16 comprennent une tringlerie (non représentée) commandée par les moyens de passage du mode de fonctionnement de nuit au mode de fonctionnement de jour. Ainsi, selon le mode de fonctionnement de nuit, c'est tout l'ensemble de l'objectif qui fait passer le faisceau lumineux provenant de l'objet visé dans l'amplificateur d'image 12. Dans le mode de fonctionnement de jour le faisceau lumineux contourne l'amplificateur d'image et traverse le système de lentilles complé- mentaire. Le groupe avant de lentilles (1, 4) et le miroir 10, que l'on peut régler pour modifier la ligne de visée peuvent fonctionner selon les deux modes. Le système optique de transfert (16, 14,15) ainsi que l'oculaire 18 peuvent également fonctionner suivant les deux modes. Un tel montage présente donc des avantages considérables par rapport aux dispositifs de visée utilisés jusqu'S ce jour. Il dispenses de remplacer l'un par l'autre un dispositif de visée de nuit et un dispositif de visée. de jour, sans augmenter de façon appréciable le volume de l'ensemble par rapport à ces dispositifs interchangeables de la technique antérieure ; ce qui est possible du fait que certains éléments optiques sont utilisés aussi bien pour un mode de fonctionnement que pour l'autre, comme on l'a signalé plus haut.Dans un véhicule blindé par exemple, le dispositif de visée décrit plus haut peut consister en un ensemble hermétique pouvant s'adapter dans l'ouverture normalisée prévue, jusqu'S ce jour, pour recevoir aussi bien les dispositifs de visée de nuit que les dispositifs de visée de jour. il convient d'ajouter qu'une telle installation ne convient pas uniquement aux véhicules blindés, mais peut convenir également à divers dispositifs de visée optique d'application militaire et/ou civile, par exemple aux armes portatives, aux appareils optiques de surveillance, aux jumelles d'observation, aux dispositifs d'orientation, aux canons à auto-propulsion, aux véhicules civils d'observation, aux postes civils d'observation et aux armes utilisées dans l'infanterie. On donnera ci-après de nouveaux détails d'une forme de réalisation préférée. Un dispositif d'introduction à réticule comprend un projecteur (non représenté) fournissant un faisceau de lumière contenant le motif du réticule, suivant un axe optique 26 perpendiculaire à l'axe de l'amplificateur d'image 12. Un séparateur de faisceau 21, intercalé entre les éléments 20 et 22 du système de lentilles complémentaire, permet dintercepter/ce faisceau lumineux. Dans le cas du mode de fonctionnement de jour, une partie du faisceau du réticule est focalisée dans le plan-image 23, pour recouvrir l'image de l'objet fournie par le système de lentilles complémentaire, à l'aide de la lentille arrière 22 de ce système complémentaire. Dans le cas du mode de fonctionnement de nuit, l'autre partie du faisceau provenant du séparateur 21 est déviée par un réflecteur 27, traverse une lentille 30 et parvient à un dispositif réflecteur 28, 29 qui fait coïncider le faisceau du réticule avec l'axe optique de l'amplificateur d'image 12, à l'avant du groupe arrière de lentilles 5 à 9 de l'objectif. Le faisceau du réticule est ainsi focalisé par le groupe arrière de lentilles 5 à 9 et il est amplifié par l'amplificateur 12, de façon à former dans le plan-image 13, une image du réticule qui recouvre l'image de l'objet "amplifie fournie par tout l'ensemble de l'objectif et l'amplificateur. On peut remplacer le séparateur de faisceau 21 par un dispositif réflecteur qui peut se déplacer de manière que la totalité du faisceau du réticule soit utilisée dans chacun des modes de fonctionnement. La caractéristique importante du système d'introduction à réticule réside dans le fait que l'on utilise une partie du système de lentilles complémentaire dans le cas du mode de fonctionnement de jour, et de l'amplificateur d'image 12 dans le cas du fonctionnement de nuit, de telle manière que, dans chacun des deux modes de fonctionnement, l'image du réticule recouvre l'image intermédiaire de l'objet pour être transmise par le dispositif de transfert optique 16, 14 et 15 dans l'oculaire commun 18.De la sorte, dans le dispositif dlinjection à réticule, les images du réticule correspondant respectivement au mode de fonctionnement de jour et au mode de fonctionnement de nuit sont obtenues en totalité grâce à l'utilisation des éléments optiques servant à former l'image de l'objet visé. De façon avantageuse, le montage décrit ci-dessus fonctionne avec un grossissement de 10 (pour une ouverture de champ de 50) dans le cas du mode de fonctionnement de jour, et avec un grossissement de 5 (pour une ouverture de champ de 100), dans le cas du mode de fonctionnement de nuit. Pour obtenir une visée à l'échelle grandeur, on installe un bloc de prismes ou des miroirs (ce sont ces derniers qui sont représentés) constituant un sous-ensemble, à côté de l'amplificateur d'image 12. Un réticule à champ de visée correspondant à un grossissement de 10 peut être introduit dans ce dispositif de visée complémentaire à échelle grandeur. En outre, on peut compléter l'installation à l'aide d'un dispositif indicateur thermique, fournissant une sortie sous la forme d'une ou plusieurs taches lumineuses, envoyée dans le dispositif de visée, dans l'ut et l'autre modes de fonctionnement, à l'aide d'un système optique auxiliaire. On peut bien entendu apporter diverses modifications à l'installation décrite ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les organes à l'aide desquels le faisceau lumineux provenant de l'objet contourne l'amplificateur d'image, dans le cas du mode de fonctionnement de jour, peuvent revêtir diverses formes.C'est ainsi, par exemple, que l'ensemble de l'objectif peut ne servir-que dans le cas du mode de fonctionnement de jour, un. système de lentilles complémentaire étant alors ajouté pour le mode de fonctionnement dé nuit, ou bien deux systèmes de lentilles complémentaires différents peuvent être aj-outes, l'un pour le mode de fonctionnement de nuit et l'autre pour le mode de fonctionnement de. jour. L'objectif décrit plus haut est du type dit de Petzval, comportant deux groupes de lentilles situés à une grande distance i'un de l'autre, mais on peut également avoir recours à des objectifs d'autres types, en association avec des organes servant à faire varier la ligne de visée. Toutefois, l'installation représentée sur les figures est particulièrement avantageuse, du fait qu'elle permet de faire un tour d'horizon complet en ne déplaçant qu'un nombre tres faible d'éléments. On peut également modifier le dispositif d'injection à réticule et l'on peut envisager, pour certaines applications, d'avoir recours à des dispositifs d'injection à réticule entièrement distincts pour le mode de fonctionnement de jour, d'une part, et pour le mode de fonctionnement de nuit, d'autre part. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visée de jour et de nuit, comprenant un objectif optique, un amplificateur d'image et un oculaire, caractérisé par le fait que l'objectif et l'oculaire comprennent chacun au moins un élément réfracteur qui transmet un faisceau lumineux destiné à donner une image, provenant de l'objet visé, à la fois dans le cas du mode de fonctionnement de jour et dans le cas du mode de fonctionnement de nuit, et des moyens permettant de passer du mode de fonctionnement de jour au mode de fonctionnement de nuit, ces moyens comprenant des éléments optiques qui obligent le faisceau lumineux à contourner l'amplificateur d'image, dans le càs du mode de fonctionnement de jour. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le cas du mode de fonctionnement de jour, c'est au moyen d'un système de lentilles complémentaire que le faisceau lumineux contourne l'amplificateur d'image. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le système de lentilles complémentaire forme une image qui se trouve dans le plan-image de l'amplificateur d'image fonctionnant dans le cas du mode de fonctionnement de nuit, cette image fournie par le système complémentaire étant toufefois décalée latéralement par rapport à l'autre et par le fait que les moyens do commutation agissent sur un élément optique mobile situé entre le plan-image commun et l'oculaire, pour amener les axes optiques correspondant respectivement au mode de fonctionnement de jour et au mode de fonctionnement de nuit, en coïncidence avec l'axe de l'oculaire. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que cet élément optique mobile comprend un prisme qui fait partie d'un système optique de transfert installé entre le plan-image commun et l'oculaire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ce moyen optique grâce auquel le faisceau lumineux contourne l'amplificateur d'image dans le cas du mode de fonctionnement de jour comprend un réflecteur que l'on peut amener sur la trajectoire du faisceau lumineux transmis par l'objectif, pour l'un des modes de fonctionnement, et écarter de cette trajectoire, pour l'autre mode de fonctionnement. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que c'est dans le cas du mode de fonçtionnement de jour que le réflecteur vient sur la trajectoire du faisceau lumineux transmis par l'objectif. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que, pour l'un des modes de fonctionnement, tout l'ensemble de l'objectif est utilisé et que, pour l'autre mode de fonctionnement, une partie de cet objectif peut être déplacée pour être remplacée par le réflecteur. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'objectif se compose de deux groupes de lentilles séparés longitudinalement, par le fait qu'un miroir est installé entre ces deux groupes de lentilles pour rabattre l'axe optique, et par le fait qu'il est prévu des moyens servant à déplacer le groupe de lentilles avant du côté de l'objet, en association avec un dsplacement du miroir, afin de modifier la ligne de visée, tout en maintenant fixe la position de l'image à l'arrière de ce miroir. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'au moins une partie du groupe de lentilles arrière, du côté de 11 image, peut se déplacer pour être remplacée par le réflecteur, dans le cas de l'autre mode de fonctionnement. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant un système d'introduction à réticule qui comporte un projecteur servant à fournir un faisceau lumineux contenant le motif du réticule, ce faisceau lumineux venant frapper un réflecteur, pour être ensuite envoyé dans llamplifi- cateur d'image, dans le cas du mode de fonctionnement de nuit, et pour contourner ce renforçateur d'image, dans le cas du mode de fonctionnement de jour.