Brevet FR2538202A1 — publié le 19840622

MIRE THERMIQUE POUR COLLIMATEUR DE CONTROLE D'UNE CAMERA INFRA- ROUGE. L'invention concerne une mire thermique destinée à équiper un collimateur permettant le contrôle de bon fonctionne- ment d'une caméra infra-rouge. Les performances d'une caméra résultent de son aptitu- de à résoudre une mire c'est-à-dire à séparer un certain nombre de traits de mire au millimètre ou par champ élémentaire Pour ce test effectué en laboratoire, la mire est constituée par des fentes réa- lisées dans un écran métallique par électrodéposition Les fentes observées sont à la température d'un corps noir placé derrière l'écran et leur écart de température par rapport à ce dernier est bien défini Si l'on désire atteindre les limites de performances de la caméra, ce dispositif conduit à des collimateurs de grandes dimensions. Si la caméra thermique est montée par exemple à bord d'un avion, il n'est pas possible de disposer d'un équipement de mesure encombrant pour effectuer les tests de sa-chaîne vidéo de- puis l'amont du hublot jusqu'à l'écran de la visualisation Il faut-se limiter à une simple opération de contrôle qui doit pouvoir être exécutée rapidement et à tout instant, même si l'environnement ne comporte pas de gradient thermique, par exemple en vol au-dessus de la mer o le fond est à peu près uniforme s'il ne se présente pas de bateau dans le champ de visée Ce contrôle est obtenu au moyen d'un collimateur de moindres dimensions formant l'image d'une mire thermique à l'infini, la lecture même de la mire indiquant l'état de l'équipement Cette image est renvoyée sur la caméra mon- tée dans une tourelle gyrostabilisée et orientée par une commande opérateur de façon à rendre son axe parallèle à l'axe du collima- teur. Le but de l'invention est la conception d'une mire 330 thermique simple et reproductible qui réalise un écart de tempéra- ture directement sur la même pièce. Ainsi la mire thermique conforme à l'invention est re- marquable en ce qu'elle consiste en des motifs convenablement di- mensionnés et disposés réalisés par un dépôt en couche épaisse d'un matériau à fort pouvoir émissif par sérigraphie sur une face d'un substrat à faible pouvoir émissif dont l'autre face est recouverte par une couche d'encre résistive disposée entre deux bandes de con- nexions d'une matière conductrice, le tout étant de même déposé par sérigraphie, chacune desdite bandes de connexions comportant à une extrémité une zone élargie sur laquelle est soudé un contact métal- lique pour l'amenée d'un courant électrique qui échauffe la mire, la différence d'émissivité du substrat et des motifs sérigraphies faisant apparaître un gradient de température entre ledit substrat et lesdits motifs sérigraphiés, ces derniers apparaissant plus froids. Les avantages présentés par cette mire sont les sui- vants: facilité de réalisation au moyen d'une technologie classi- que, bonne reproductibilité des motifs qui peuvent être variés, circuit d'alimentation simplifié car la température n'est pas régu- lée. On doit noter que l'écart de température entre le substrat et les motifs sérigraphies étant inconnu, une telle mire ne peut être utilisée dans un dispositif de mesure mais convient parfaitement pour l'opération de contrôle précitée. La description suivante en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple fera bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée. Les figures la et lb montrent respectivement la vue de la face avant et la vue de la face arrière d'une réalisation de mire thermique conforme à l'invention. La figure 2 représente le schéma de l'optique du col- limateur. Dans l'exemple de réalisation montré sur les figures la et lb, le substrat à faible pouvoir émissif est constitué par une plaquette rectangulaire d'alumine à 96 % ou à 99 % 1 de dimensions 25,4 mm x 20 mm On peut utiliser également des subs- trats en ferrite chargés doux ou durs, en oxyde de bérylium ou en t 8 le émaillée. La figure la est une vue de la face avant 2 de ladite plaquette qui porte les motifs obtenus au moyen du dépôt d'un ma- tériau à fort pouvoir émissif tel que l'or, par sérigraphie en cou- che épaisse Ces motifs inscrits à l'intérieur d'un cercle de dia- mètre > = 15 mm centré au milieu de la plaquette et correspondant au faisceau délimité par le collimateur sont constitués par une su- perposition de traits entremêlés à des-lettres La zone centrale dudit cercle correspondant aux meilleures performances de la camé- ra comporte à l'intérieur d'une lettre O quatre traits parallèles disposés horizontalement, superposés à quatre autres traits paral- lèles disposés verticalement Les traits de ladite zone centrale ont les mêmes dimensions (longueur = 1,05 mm, largeur = 0,15 mm, par exemple) et sont régulièrement espacés de la largeur d'un trait La zone périphérique dudit cercle correspondant à de moins bonnes performances de la caméra comporte également des traits pa- rallèles régulièrement espacés de la largeur d'un trait, mais de dimensions supérieures à celles des traits de la zone centrale (longueur = 3,5 mm, largeur = 0,5 mm, par exemple) Ces traits se composent de quatre éléments horizontaux et de quatre éléments ver- ticaux placés respectivement au-dessus et au-dessous de ladite let- tre 0, celle-ci étant disposée entre deux autres lettres B et N. Les petits triangles tracés sur cette face avant sont des repères de positionnement. Les dépôts de motifs sérigraphies peuvent également être constitués par de l'argent, du cuivre, de l'argent-palladium, du platine-argent ou par une encre résistive. La figure lb est une vue de la face arrière 3 de ladi- te plaquette recouverte par une couche d'encre résistive à l'oxyde de ruthénium 4 disposée entre deux bandes de connexions conductri- ces en or-platine ou en argent-palladium 5 et 5 ', le tout étant également déposé par sérigraphie Lesdites bandes de connexions conductrices présentent à une extrémité une zone élargie afin de pouvoir fixer par soudures les contacts métalliques en bronze phos- phoreux étamé ou en laiton étamé 6 et 6 ' pour l'amenée d'un cou- rant électrique qui échauffe la mire. La résistance ainsi obtenue est voisine de 700 ohms alimentée par une tension de 28 volts, elle dissipe environ 1 watt par exemple. La différence d'emissivité fait apparaître un écart de température entre le substrat et les motifs sérigraphies, ces der- niers apparaissant plus froids Cet écart subsiste encore après plusieurs heures de fonctionnement. La mire thermique ainsi réalisée est placée dans un collimateur de type Newton par exemple, de 250 mm de distance foca- le, monté dans un tube de 80 mm de diamètre et équipé d'un hublot en germanium La figure 2 donne le schéma de l'optique de ce colli- mateur. La plaquette 1 sur laquelle est réalisée la mire ther- mique est disposée latéralement, parallèle à-l'axe optique 7 du collimateur Le rayonnement de la mire tombe sur un miroir plan 8 incliné de 45 degrés sur ledit axe et qui forme l'image de la mire dans le plan focal d'un miroir concave 9 dont l'axe est confondu avec l'axe du collimateur et qui renvoie cette image à l'infini. REVENDICATIONS 1 Mire thermique destinée à équiper un collimateur per- mettant le contrôle de bon fonctionnement d'une caméra infra-rouge, caractérisée en ce qu'elle consiste en des motifs convenablement dimensionnés et disposés, réalisés par un dépôt en couche épaisse d'un matériau à fort pouvoir émissif par sérigraphie sur une face d'un substrat a faible pouvoir émissif dont l'autre face est recou- verte par une couche d'encre résistive disposée entre deux bandes de connexions d'une matière conductrice, le tout étant de même dé- posé par sérigraphie, chacune desdits bandes de connexions compor- tant à une extrémité une zone élargie sur laquelle est soudé un contact métallique pour l'amenée d'un courant électrique qui échauffe la mire, la différence d'émissivité du substrat et des mo- tifs sérigraphies faisant apparaître un gradient de température en- tre ledit substrat et lesdits motifs sérigraphies, ces derniers ap- paraissant plus froids. 2 Mire thermique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit substrat est constitué par de l'alumine à 96 % ou à 99 %, ou par des ferrites chargés doux ou durs, ou par de l'oxyde de bérylium, ou par une tôle émaillée - 3 Mire thermique selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce que ledit matériau des motifs sérigraphies sur une face du substrat est constitué par de l'or, ou par de l'argent, ou par- du cuivre, ou par des alliages de platine-or ou de platine-argent ou d'argent-palladium, ou par une encre résistive. 4 t Mire thermique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite encre résistive déposée par sérigra- phie sur l'autre face du substrat est une-encre à l'oxyde de ruthé- nium et en ce que lesdites bandes de connexions conductrices dépo- sées de la même façon sont constituées par de l'or-platine ou par de l'argent-palladium.