Brevet FR2510265A1 — publié le 19830128

La présente invention concerne un dispositif de visée permettant la télémétrie et l'écartométrie des objets situés sur sa ligne de visée. Les dispositifs connus de ce genre servent à mesurer des distances et des écarts angulaires et comprennent le plus souvent une optique classique à lentilles ou un télescope simple ou inversé, par exemple comportant un miroir concave recevant le rayonnement incident et le réfléchissant vers un détecteur situé dans le plan focal par l'intermédiaire d'un autre miroir. Toutefois; 11 emploi de ces appareils se trouve limité par certaines conditions météorologiques. Pour pallier cet inconvénient, on construit des appareils similaires utilisant le rayonnement électromagnétique et comportant nécessairement un émetteur de rayonnement radar, les objets ne rayonnant pas naturellement dans ces longueurs d'onde. Mais là encore, certaines conditions météorologiques, parfois exclusives des précédentes, viennent en limiter l'emploi. La solution consistant dans l'emploi combiné des deux types d'appareil n'est pas satisfaisante., car elle comporte de sérieuses difficultés d'alignement. La présente invention vise à réaliser un dispositif de visée qui permette -de bénéficier des avantages des deux systèmes. Suivant l'invention, le dispositif de visée pour télémétrie et écartométrie comprend un miroir focalisant pour concentrer un rayonnement visible ou infrarouge sur un détecteur par l'intermédiaire d'au moins un autre miroir, ces miroirs étant montés sur un même support mécanique. I1 est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un miroir focalisant et un second miroir pour servir de collimateur et de moyens de focalisation à un rayonnement électromagnétique, ces miroirs étant transparents au rayonnement infrarouge et visible, montés coaxialement aux miroirs précédents et fixés au même support mécanique. L'optique classique destinée au rayonnement visible ou infrarouge est sans effet sur le rayonnement électromagnétique. Comme d'autre part l'optique destinée au rayonnement électromagnétique est transparente à l'autre rayonnement, les-deux optiques fonctionnent indépendamment l'une de l'autre, simultanément. Elles présentent en outre l'avantage essentiel d'être solidarisées et centrées une fois pour toutes sur le meme support. On notera ici que, par "rayonnement visible", il faut entendre plus généralement toute longueur d'onde inférieure à l'infrarouge, cette expression tétant utilisée que par abréviation. Par opposition, le rayonnement électromagnétique envisagé correspond â' des ondes millimétriques ou plus longues. Suivant une réalisation préférée de l'invention, le miroir plan réfléchissant le rayonnement électromagnétique comprend une grille formée de lames métalliques parallèles entre elles et parallèles à l'axe du dispositif suivant leur petite dimension, disposées transversalement à cet axe suivant leur grande dimension et écartées les unes desfiautres d'un pas en rapport avec la longueur d'onde utilisée. Cette grille laisse passer le rayonnement électromagnétique incident, puis, après réflexion et rotation de polarisation sur le miroir focalisant, le réfléchit à nouveau sur un cornet récepteur de polarisation convenable. Par commodité de construction, certains des miroirs réfléchissant le rayonnement infrarouge et visible sont plans et situés sensiblement dans le plan arrière de la grille. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, les miroirs focalisants réfléchissant le rayonnement infra-rouge et visible sont situés au fond de cavités pratiquées dans un fond du support mécanique, les-miroirs focalisants réfléchissant le rayonnement électromatnétique comprennent ce fond et des grillages places devant les cavités précitées pour réaliser la continuité géométrique du fond devant ces cavités, ces grillages ayant une dimension de maille propre à les rendre opaques au rayonnement électromagnétique utilisé, et un réseau polarisant est placé devant le fond à une distance de ce fond égale au quart de la longueur d'onde utilisée. Le dispositif est de préférence construit de manière à présenter sensiblement le même champ pour le rayonnement électromagnétique et pour le rayonnement infrarouge et visible. Suivant une réalisation perfectionnée de l'invention, le dispositif comprend une grille convexe formée de lames métalliques parallèles à l'axe du dispositif suivant leur petite dimension, pour constituer un étage de focalisation supplémentaire et cette grille est avantageusement recouverte d'une pellicule transparente aux rayonnements utilisés, formant une protection du genre radôme. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en coupe par un plan axial d'un dispositif conforme à l'invention, suivant I-I de la figure 2; et - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. En référence à ces figures, le dispositif comprend un support mécanique 1 formé d'une partie cylindrique 2 et d'un fond 3, ce fond présentant, vers l'intérieur, une section parabolique. Dans ce fond sont pratiquées des cavités dont les fonds 4 sont eux-mêmes paraboliques et réfléchissants pour le rayonnement infrarouge et de longueur d'onde inférieure, de manière à constituer des miroirs concaves dont les foyers sont indiqués en F. Des détecteurs 5 de ce type de rayonnement sont logés dans le fond 3,dans le plan focal de l'optique, et dirigés obliquement pour recevoir un tel rayonnement incident arrivant parallèlement à l'axe 6 du support et réfléchi d'abord sur les-miroirs 4, puis sur des miroirs plans 7 fixés sur une grille 8 qui sera décrite plus loin en détail. Un tel système optique est connu sous le nom de télescope de Cassegrain. Les détecteurs 5 possèdent des axes optiques 9 qui, après double réflexion, donnent les axes optiques de visée 9a. Dans l'exemple décrit, ces axes sont à l'intérieur du support, mais il serait possible de les situer à l'extérieur pour les écarter davantage. Les détecteurs 5 sont reliés à un alculateur qui procède au calcul de la distance de l'objet visé à partir de ltécartement des -images reçues. L'opération d'écartométrie s'effectue-de façon connue par mesure de l'écart à l'axe optique de l'image de la cible. La grille 8 est formée de lames métalliques' 11 disposées transversalement par rapport à l'axe 6 du dispositif suivant la plus grande dimension, parallèlement au plan de la figure 1. Ces lames ssont parallèles entre elles et, suivant leur plus petite dimension, parallèles à l'axe 6. Le pas de ces lames et déterminé d'une manière qui sera décrite plus loin. Un réseau de fils polarisants 10 est placé devant le fond 3, à une distance de ce fond égale au quart de la longueur d'onde utilisée. Ces fils sont parallèles et inclinés à 450 par rapport au plan de la figure 1. Devant chacun des miroirs 4 est placé un grillage 12 qui réalise la continuité géométrique de la surface du fond 3. Un cornet émetteur-récepteur de radar 13, de type dit "monopulse" de polarisation linéaire convenable est fixé au centre du fond 3 et vise dans l'axe. Il est construit pour émettre des ondes millimétriques ou plus longues. Les mailles des grillages 12 ont une dimension qui rend ces grillages opaques à la longueur d'onde électromagnétique utilisée, de manière à former pour ces ondes des miroirs concaves. De la même façon, le pas des lames 11 est déterminé en fonction de la longueur dionde électromagnétique utilisée pour que la grille 8 forme un filtre laissant passer l'onde électromagnétique' incidente polarisée linéairement et forme miroir pour ce meme rayonnement dont la polarisation a tourné de 2 après passage à travers le réseau de fils 10 et réflexion sur les grillages 12 et le reste du fond 3. Dans le sens de l'émission, le-cornet émetteur récepteur 13 est construit pour émettre un rayonnement polarisé linéairement qui est réfléchi par la grille 8 vers les grillages 12 et le reste du fond 3 pour être finalement dirigé vers la cible après deux rotations de R de sa polarisation au passage de la grille 10. 4 La grille 8 et les grillages 13 étant transparents au rayonnement infrarouge et de longueur d'onde in férieure, le dispositif constitue la réunion onde deux systèmes optiques coaxiaux fixés sur un même support mécanique, donc centrés une fois pour toutes. En outre, la réalisation est telle que ces deux systèmes présentent sensiblement le même champ. Ces deux systèmes fonctionnent indépendamment l'un de l'autre, et sans interférer. Ils peuvent être mis en service alternativement en fonction des variations des conditions météorologiques, ou simultanément pour mieux caractériser l'objet visé. Dans l'exemple décrit, il est encore prévu une grille convexe 14 fermant le dispositif du côté de la visée et constituée de lames 15, sensiblement de la même façon que la grille 8. Cette grille, qui constitue un étage de focalisation supplémentaire pour le rayonnement électromagnétique, est recouverte d'une pellicule mince 16 d'un matériau transparent aux deux types de rayonnement intervenant, tel que celui connu sous la marque "mylar". La convergence de la grille convexe peut être obtenue d'une part en déterminant sa courbure extérieure et d'autre part en donnant aux lames qui la composent une largeur variable. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit mais couvre toute variante à la portée de l'homme de l'art. Ainsi, les divers miroirs concaves pourraient ne pas être paraboliques mais affecter toute forme convenable telle que, par exemple, sphérique. Ils pourraient même, dans des variantes de construction, être convexes. On peut également envisager de placer les miroirs plans au fond, ou prévoir toute autre combinaison équivalente de miroirs. - REVENDICATIONS 1-. Dispositif de visée pour télémétr-ie et écartométrie, comprenant âu moins un miroir focalisant (4) pour concentrer un rayonnement visible ou infrarouge sur un détecteur (5) par l'intermédiaire d'au moins un autre miroir (7), ces miroirs étant montés sur un même support mécanique (1), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un miroir focalisant(3,12) et-un second miroir (8) pour servir de collimateur et de moyens de focalisation à un rayonnement électromagnétique, ces miroirs étant transparents au rayonnement infrarouge et visible, montés coaxialement aux miroirs (4, 7) précédents et fixés au même support mécanique (1). 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le second miroir réfléchissant le rayonnement électromagnétique comprend une grille (8) formée de lames métalliques (11) parallèles entre elles et parallèles à l'axe (6) du dispositif suivant leur petite dimension, disposées transversalement à cet axe suivant leur grande dimension et écartées les unes des autres d'un pas en rapport avec la longueur d'onde utilisée. 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les miroirs (7) réfléchissant le rayonnement infrarouge et visible sont situés sensiblement dans le plan de la grille (8). 4. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les miroirs focalisants (4) réfléchissant le rayonnement infrarouge et visible sont situés au fond de cavités pratiquées dans un fond (3) du support mécanique (1), en ce que les miroirs focalisants réfléchissant le rayonnement électromagnétique comprennent ce fond (3) et des grillages (12) placés devant les cavités précitées pour réaliser la continuité géométrique du fond devant ces cavités, ces grillages (12) ayant une dimension de maille propre à les rendre opaques au rayonnement électromagnétique utilisé, et en ce qu?un réseau polarisant (10) est placé devant le fond (3) à une distance de ce fond égale au quart de la longueur d'onde utilisée. 5. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente sensiblement le-même champ pour le rayonnement électromagnétique et pour le-rayonnement infrarouge et visible. 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une grille convexe (14) formée de lames métalliques (15) parallèle à l'axe (6) du dispositif suivant leur petite dimension. 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que la grille convexe (14) est recouverte d'une pellicule (16) transparente aux rayonnements utilises. 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un cornet (13) émetteur-récepteur de radar incorporé. 9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que le cornet (13) émetteur-recepteur de radar est réglé pour émettre des ondes de l'ordre du millimètre ou plus longues.