Brevet FR2484658A1 — publié le 19811218

La présente invention se rapporte à un dispositif d'observation bi- noculaire d'une seule image et à l'application de ce dispositif à une lunette à un seul objectif destinée à l'observation diurne ou nocturne. Les binoculaires tels que ceux montés par exemple sur les microscopes comprennent habituellement deux prismes rhomboïdaux donnant deux faisceaux écartés de la distance interpupillaire et observés par les oculaires. Ce système convient bien lorsqu'on veut observer une image aérienne qui se forme dans les verres des prismes rhômboldaux. Ce système n'est pas satis- faisant lorsqu'on veut observer avec une courte focale d'oculaire une image réelle. On connatt également des systèmes d'observation bioculaite- ne compor- tant qu'un seul système optique donnant deux faisceaux à la distance inter- pupillaire pouvant etre observés directement. Ces systèmes bioculaires ont deslimites car il n'autorisent pas de courtes focales sans que l'observation ne soit difficile. Par ailleurs, la correction des abberations est dif fi- cile. Dans les instruments d'observation nocturne équipés de tubes à inter- sification de luminance telsque ceux décrits par exemple dans le brevet français 2.123.564 et ses additions il faut observer l'image réelle à la sortie du tube à intensification de luminance. On peut difficilement uti- liser les dispositifs binoculaires connus pour observer cette image notam- ment si l'on veut que la distance focale des oculaires soit la plus courte possible. La présente invention a pour objet un dispositif d'observation bino- culaire d'une seule image réelle ou aérienne avec une courte focale. Le dispositif peut être monté dans une lunette à un seul objectif. L'encombre- ment est réduit ce qui permet d'adapter le dispositif à un instrument léger et portable et dont le prix de revient doit être bas. Le dispositif permet le réglage de l'écart d'yeux et le règlage de la mise au point. L'inven- tion a aussi pour objet l'application du dispositif à une lunette à un seul objectif permettant l'observation nocturnes Le dispositif binoculaire selon lnvention est essentiellement carac- térisé par le fait qu'il comporte un élément optique pourvu d'une surface semi-réfléchissante laissant passer la lumière vers un oculaire convergent et déviant la lumière sur un groupe convergent de lentilles centré sur un axe optique frontal,oblique par rapport à l'axe optique dudit oculaire,et suivi par un réflecteur en arrière duquel l'axe optique réfléchi est déca- lé de la distance interpupillaire par rapport à cet axe dudit oculaire. Suivant une caractéristique de l'invention, le réflecteur est compo- sé d'un prisme, d'une lame à faces parallèles accolée à la face avant de ce prisme et d'une lame à faces parallèles accolée à la face arrière de ce prisme. L'invention va maintenant!être décrite avec plus de détails en se ré- férant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par le dessin annexé. La figure unique est une coupe passant par les axes optiques des deux oculaires d'une lunette équipée du dispositif binoculaire selon l'inven- tion. Le dispositif binoculaire qui est représenté par la figure est monté dans un bottier 2 et il comprend deux oculaires qui donnent deux faisceaux centrés sur deux axes parallèles 12 et 14 séparés de la distance interpu- pillaire. Le faisceau lumineux provenant de l'image observée dans le dispositif est centré sur un axe Il dit principal. Le-faisceau lumineux provenant de l'image est reçu par un élément optique semi-réfléchissant 3 qui laisse pas-- ser le faisceau suivant l'axe optique 12 et qui dévie le faisceau suivant l'axe optique frontal oblique 13. Cet élément optique est pourvu d'une sur- face semi-réfléchissante 31 qui laisse passer la lumière suivant l'axe 12. coaxial à 11. Cette surface 31 est positionnée à 450 de l'axe optique 11, l'axe réfléchi 13 étant perpendiculaire à Il et 12. L'élément 3 est compo- sé par exemple de deux prismes rectangles isocèles 32-et 33 montés de ma- nière à constituer un cube dont la surface semi-réfléchissante 31 passe- rait par deux arêtes parallèles. Une partie de la lumière traverse l'élé- ment optique semi-réfléchissant 3 pour aller vers l'oculaire 4. Une autre partie de la lumière est réfléchie suivant l'axe optique frontal 13. L'oculaire convergent 4 centré sur l'axe 12 est monté derrière.l'élé- ment 3 en étant séparé par un espace d'air du prisme 33. Cet oculaire est, dans le mode de réalisation représenté, formé par un doublet comprenant vers l'avant une lentille convergente 41 et vers l'arrière une lentille di- vergente 42, les deux lentilles étant accolées l'une à l'autre. L'axe 12 prolonge l'axe principal 11. De préférence cet oculaire permet la udsion par l'oeil directeur qui observe directement derrière cet oculaire. Le secoiA oculaire comprend un groupe ousystème convergent de lentilles centré sur l'axe frontal 13 et un réflecteur 6 servant à translater l'i- mage donnée par le système de lentilles et à réfléchir le faisceau lumi- neux de l'axe frontal 13 à l'axe 14. Le groupe de lentilles 5 est compo- sé par exemple vers l'avant d'un doublet separé par un intervalle d'air converg ènt du prisme 32 et vers l'arrière d'un doublet 52. Chaque doublet est compo- sé vers l'avant d'une lentille divergente 511 ou 521 et vers l'arrière d'une lentille convergente 512 ou 522, les deux lentilles étant accolées l'une à l'autre. Cette structure à deux doublets favorise la correction des abLber-ations. Les foyers objets de l'oculaire 4 et du système de lentilles sont con- fondus. Le diamètre des lentilles du système est supérieur au diamètre des lentilles du doublet 4. Le réflecteur 6, est disposé en arrière du système de lentilles 5 dont il est séparé par- un intervalle d'air. Ce réflecteur qui cnnstitue une tra- système 5 versée continue de verre, rapproche la pupille de sortie du par une ré- flexion sur la surface réfléchissante 621 réfléchit l'axe optique de 13 à 14. Ce réflecteur a de préférence une puissance nulle. Il comprend à l'entrée un dioptre plan 611 perpendiculaire à 13 et à la sortie un dioptre plan 631 perpendiculaire à 14. La surface réfléchissante 621 est inclinée à 450 par rapport à l'axe frontal 43. Elle est parallèle à la surface semi- réfléchissante 31 de manière que l'axe optique principal incident 11 à la surface 31 et l'axe optique féfléchi 14 soient parallèles et décalés laté- ralement. Ce réflecteur 6 se décompose par exemple en une lame à faces pa- rallèles 61 centrée sur l'axe frontal 13, en un prisme réflecteur 62 et en une lame à faces parallèles 63 centrée sur l'axe optique latéral 14. Le prisme 62 est un prisme rectangle isocèle à réflexion totale. La lame à face parallèles 61 qui est positionnée perpendiculairement à l'axe 13, entil le prisme 62 et le groupe convergent de lentilles 5 est accolée à la face avant du prisme 62 et elle est séparée par un intervalle d'air du groupe de lentilles 5. La lame à faces parallèles 63 qui est positionnée perpendiculairement à l'axe 14 est accolée à la face arrière du-prisme 62. de la euulle vars 1esvstème5 La traversée de verre dans l'ensemble 6 apporte unh tralnslationsh t champ plus grand. Le dioptre plan 631 est sensiblement situé à la même distance de l'axe 13qu e dioptre arrière 421 de la lentille 42 de l'oculaire 4. Le réglage de l'écart d'yeux]rletffectuer par déplacement relatif selon l'axe 13 du réflecteur5-6. La mise au point s'effectue par l'oculaire 4 et par déplacement relatif du dispositif par rapport à l'image. Le dispositif binoculaire décrit ci-dessus sert à observer une image réelle. En particulier ce dispositif binoculaire peut être associé à une lunette pourvue d'un tube à intensification de luminance telle que repré- sentée sur la figure annexée. Il permet alors d'observer l'image formée sur la sortie 72 du tube à intensification de luminance 7 qui est au foyer de l'oculaire 4 et du système de lentilles 5. Ce tube 7 est monté à l'arriè- re d'un objectif 8 qui est centré sur l'axe optique principal 11 coaxial à l'axe 12 de l'oculaire 4. L'image fournie par l'objectif 8 est recue à l'entrée du tube à intensification de luminance. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et des perfectionnement de détails et de même envi- sager l'emploi de moyens équivalents. Ainsi le réflecteur 6 pourrait être réalisé de manière monobloc. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif d'observation binoculaire caractérisé par le fait qu'il comporte un élément optique (3) pourvu d'une surface semi-réflé- chissante (3I) laissant passer la lumière vers un oculaire convergent (4) et déviant la lumière sur un groupe convergent delentilles (5) centré sur un axe optique frontal (I3) oblique par rapport à l'axe optique (12) dudit oculaire et suivi par un rElecteur (6) en arrière duquel l'axe optique ré- fléchi (14) est décalé de la distance interpupillaire par rapport à cet axe (I2) dudit oculaire. 2 ) Dispositif d'observation binoculaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réflecteur (6) forme à la sortie un dître plan situé par rapport à l'axe frnntal I3, à une distance égale à celle du dioptre arrière de l'oculaire convergent (4). 3 ) Dispositif d'observation binoculaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réflecteur (6) I5 est composé d'un prisme (62), d'une lame à faces parallèles (61) centrée sur l'axe optique frnntal (I3) et accolée à la face avant de ce prisme (62) et- d'une lame à faces parallèles (63) centrée sur l'axe optique réfléchi (14) et accolée à la face arrière du prisme (62). 4 ) Dispositif d'observation binoculaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que le groupe (5) de lentilles convergent est composé de deux doublets convergents(51-52) for- més chacun d'une lentille divergente disposée versl'avant et d'une lentille convergentedisposée vers l'arrière, ces deux lentilles étant accolées l'une à l'autre. 50) Dispositif d'observation binoculaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il est associé à un tube à intensification de luminance (7) monté à l'arrière d'un objectif (8) de manière à obsezygr l'image formée sur-la sortie de ce tube.