Brevet FR2368729A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne une lunette permettant à la fois la vision de jour et la vision de nuit, ladite lunette pouvant être aussi bien une lunette d'observation qu'une lunette de visée. On sait que le développement des tubes intensificateurs de lumière a permis la réalisation de lunettes utilisables de nuit, c'est-a-dire permettant d'effectuer des observations ou des visées en pleine nuit, sans qu'il soit nécessaire pour cela d'éclairer les objets visés au moyen de projecteurs de lumière visible ou de rayonnement infra-rouge. L'expérience acquise lors de la mise en application de tels instruments a montré qu'il y aurait intérêt à associer dans une lunette unique la vision de jour et la vision de nuit. La présente invention permet l'obtention de ce résultat en fournissant une lunette d'observation et/ou de visée aussi bien nocturne que diurne, permettant de passer de l'une à l'autre de manière particulièrement aisée, et moyennant la mise en oeuvre de moyens très simples. La lunette selon l'invention, pour l'observation et/ ou la visée en vision aussi bien nocturne que diurne, est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte en combinaison successivement et portés par une même monture mécanique : un objectif à grande ouverture, muni d'un diaphragme; un intensificateur de lumière et une lentille collectrice disposés sur une monture commune mobile en rotation autour d'un axe fixe par rapport à la monture de la lunette elle-même, les centres de la photocathode dudit intensificateur de lumière et de la lentille collectrice étant symétriques l'un de l'autre par rapport à cet axe de rotation, chacun d'eux étant susceptible d'être ainsi placé tour à tour sur l'axe optique de l'objectif ; un premier véhicule formant en association avec l'ob- jectif un système afocal ; un second véhicule conjugué de la pupille de sortie ; et un oculaire muni d'un diaphragme dans son plan focal objet ; l'instrument ainsi constitué formant lunette d'observation nocturne lorsque l'intensificateur de lumière est interposé entre l'objectif et le premier véhicule et lunette d'observation diurne lorsque la collectrice est interposée entre l'objectif et le premier véhicule, ledit instrument étant en outre muni d'un moyen de mise en coïncidence des plans focaux image de l'objectif et objet du premier véhicule lors du passage de l'observation nocturne à l'observation diurne et inversement en vue de constituer un système afocal. Suivant une première forme de réalisation, le moyen de mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule est constitué par un dispositif de déplacement en translation de I'objectif le long de son axe optique, sur une longueur égale à la distance séparant la photocathode de l'écran fluorescent de l'intensificateur de lumière. Dans une autre forme de réalisation, le moyen de mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule est constitué par un dispositif de déplacement du premier véhicule le long de son axe optique sur une longueur égale à la distance séparant la photocathode de ltécran fluorescent. Une troisième forme de réalisation consiste dans le fait que pour la mise en coïncidence des plans focaux de l'ob- jectif et du premier véhicule, l'objectif est constitué par un système optique convergent à distance focale réglable. Suivant une variante de la forme de réalisation précédente, pour la mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule, ce dernier est constitué par un système optique convergent à distance focale réglable. Enfin, une cinquième forme de réalisation est caractérisée par le fait que pour la mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule, une lentille collectrice légèrement défocalisée au voisinage du plan focal image de l'objectif est interposée pour la voie d'observation diurne entre ledit objectif et ledit premier véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description faite ci-après en regard de la figure unique, laquelle représente une vue schématique de la lunette selon ladite invention. En se référant à la figure unique, la lunette selon l'invention comporte, disposés sur une monture-mécanique commune : un objectif 1 et son diaphragme 2, l'ensemble de ces deux éléments étant conçu pour l'obtention de manière connue d'une grande ouverture, ladite ouverture étant avantageusement d'au moins f/1,5 de manière que ledit objectif puisse capter un flux lumineux important en vision de nuit. Cet ensemble est suivi d'un intensificateur de lumière à microcanaux 3 dont la photocathode est disposée dans le plan focal de l'objectif et donc sur laquelle se forment les images lointaines-données par l'objectif 1.L'intensificateur de lumière 3 est disposé sur une monture (non représentée) mobile en rotation autour d'un axe X-X, fixe par rapport à la monture mécanique de l'instrument, par exemple parallèle à l'axe optique Y-Y de l'objectif et qui supporte une collectrice 4, disposée sur la monture de telle manière que lorsqu'on fait tourner cette dernière d'un angle de 1800 autour de son axe de rotation Y-Y, ladite collectrice d'axe Z-Z vienne occuper l'emplacement qu'occupait l'intensificateur de lumière 3, et, cela, de telle façon qu'elle vienne se placer au voisinage du plan focal de l'objectif et coaxialement à ce dernier1 l'axe optique X-X et l'axe Z-Z étant à cet effet parallèles et symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe fixe X-X.Il est clair que l'axe de rotation X-X peut également être oblique par rapport à l'axe Y-Y, ou encore, par exemple, que les deux organes 3Pet %/tetre montés sur une monture sphérique du type révolver de microscope L'intensificateur de lumière 3 est suivi par un ensemble de deux véhicules 5 et 6, coaxiaux à l'objectif, de distances focales telles et disposés de manière telle que le premier de ces véhicules 5 constitue, associé à l'objectif, un système afocal, tandis que le second de ces véhicules 6 associé à l'oculaire forme un autre système afocal. L'écrant fluorescent de l'intensificateur de lumière 3, lorsque ce dernier est en position d'observation nocturne, c'est-à-dire interposé entre l'objectif et le premier véhicule, sert d'objet pour un transport optique qui en donne une image dans le plan focal de l'oculaire d'observation 7. En vision nocturne le champ est limité par le diamètre de photocathode de l'intensificateur de lumière, tandis qu'en vision de jour ce dernier est escamoté et remplacé par la collectrice 4 qui forme lentille de champ conjuguant le diaphragme de l'objectif de tête à grande ouverture et le second véhicule du transport. I1 en résulte que la position de l'anneau oculaire et, par suite, celle de l'oeil se trouvent inchangées. L'objectif de tête fonctionne alors avec un rapport d'ouverture plus faible qu'en vision de nuit et le champ est limité par le diaphragme situé dans le plan focal de l'oculaire. Si la distance e séparant la photocathode de l'écran fluorescent de l'intensiTicateur de la lumiere était suffisamment faible pour être considérée comme négligeable, ensemble formé par 11 objectif 1 et le premier véhicule 5 pourrait être considéré comme restant un système afocal lorsque l'on passe de la voie pour l'observation de nuit à la voie pour l'observation de jour.Mais, bien que faible, l'épaisseur de l'intensificateur de lumière n'est pas pour autant négligeable, et pour que le système formé par l'objectif et le véhicule 5 reste afocal lors du changement précité il y a lieu de remettre, après le passage d'une voie à l'autre, le plan focal image de l'objectif en coïncidence avec le plan focal objet du premier véhicule afin que l'ensemble formé par ces deux systèmes optiques reste bien un système afocal. L'obtention de ce résultat peut, selon l'invention, être réalisée de différentes manières. Une première manière de réaliser la mise en coinci- dence des plans focaux ci-dessus mentionnés, consiste à effectuer une translation de l'objectif le long de son axe optique sur une longueur égale à la distance e séparant la photocathode de ltécran fluorescent. Cettte7aenstSlaetiec lutée dans le sens allant de l'objectif vers le premier véhicule lorsqu'on passe de l'observation nocturne à l'observation diurne et inversement.Cette translation peut être réalisée au moyen de tout dispositif ou organe de type connu tel que ceux qui permettent un coulissement de la monture de l'objectif sur la monture de la lunette ; ou encore, dans ce cas, puisque l'objectif est de révolution autour de son axe géométrique (qui coïncide avec son axe optique) et que de ce fait une telle rotation ne provoque aucun changement du point de vue optique, il est possible de faire effectuer au moyen d'un rampe hélicoïdale un mouvement hélicoïdal parallèle à l'axe optique et qui équivaut, optiquement, à une translation. Une autre manière de rendre le système, formé par l'objectif et le premier véhicule, afocal, est de déplacer ledit véhicule en translation le long de son axe optique (qui d'ailleurs coïncide avec celui de l'obJectif) d'une longueur égale å la distance séparant la photo-cathode de 1' écran fluo denlacement rescent,l'objectif restant alors fixe, le sens dundudit véhicule étant alors, toutes choses égales par ailleurs, inverse de celui de l'objectif. Ce déplacement en translation du premier véhicule peut être obtenu par tous moyens connus analogues à ceux cités plus haut à propos du déplacement de l'objectif. Le système à rendre afocal peut encore être réalisé au moyen de systèmes optiques, objectif ou véhicule, à distance focale susceptible d'être réglée à une valeur prédéterminée. C'est ainsi que, dans le cas présent, l'objectif peut être fixé mais à distance focale variable, le premier véhicule restant fixe et de distance focale constante, ou bien peut être fixe et de distance focale constante tandis que le véhicule est fixe mais de distance focale variable, dans un cas comme dans l'autre, te système à distance focale réglable étant d'un type connu est déposé et manoeuvré de manière connue. On peut encore enfin rendre afocal le système précité, lorsqu'on se trouve dans le cas de l'observation diurne, en interposant une lentille collectrice légèrement défocalisée par rapport au plan image. Une telle lentille disposée sur la même monture que l'intensificateur de lumière permet ainsi de passer, sans autre manoeuvre que celle consistant à faire tourner ladite monture de 1800, d'un type d'observation (diurne ou nocturne) à l'autre. I1 est clair que l'instrument optique d'observation ci-dessus décrit peut être aussi bien monoculaire que binoculaire, que, de même, il peut être droit ou coudé, c'est-à-dire par exemple comporter des prismes ou comporter tout dispositif ou système susceptible de modifier ses performances, comme par exemple un changeur de grossissement. De manière plus générale, il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences techniques à ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Lunette d'observation et/ou de visée en vision de jour et de nuit, caractérisée par le fait qu'elle comporte en combinaison successivement et portés par une même monture mécanique : un objectif à grande ouverture, muni d'un diaphragme ; un intensificateur de lumière et une lentille collectrice disposés sur une monture commune mobile en rotation autour d'fun axe fixe par rapport à la monture de la lunette elle-même, les centres de la photocathode dudit intensificateur de lumière et de la lentille collectrice étant symétriques l'un de l'autre par rapport à cet axe de rotation, chacun d'eux étant susceptible d'être ainsi placé tour à tour sur l'axe optique de l'objectif ; un premier véhicule formant en association avec l'objectif un système afocal ; un second véhicule conjugué de la pupille de sortie ; et un oculaire muni d'un diaphragme dans son'plan focal objet ; l'instrument ainsi constitué formant lunette d'observation nocturne lorsque l'intensificateur de lumière est interposé entre l'objectif et le premier véhicule et lunette d'observation diurne lorsque la collectrice est interposée entre l'objectif et le premier véhicule, ledit instrument étant en outre muni d'un moyen de mise en coïncidence des plans focaux image de l'objectif et objet du premier véhicule lors du passage de l'observation nocturne à l'observation diurne et inversement en vue de constituer un système afocal. 2. Lunette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen de mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule est constitué par un dispositif de déplacement en translation de l'objectif le long de son axe optique, sur une longueur égale à la distance séparant la photocathode de l'écran fluorescent de l'intensificateur de lumière. 3. Lunette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen de mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule est constitué par un dispositif de déplacement du premier véhicule le long de son axe optique sur une longueur égale à la distance séparant la photocathode de l'écran fluorescent de l'intensificateur de lumière. 4. Lunette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que pour la mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule, I'objctif est constitué par un système optique convergent à distance focale réglable. 5. Lunette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que pour la mise en coïncidence des plans focaux de l'objectif et du premier véhicule, une lentille collectrice légèrement défocalisée au voisinage du plan focal image de l'objectif est interposée pour la voie d'observation diurne entre ledit objectif et ledit premier véhicule.