Brevet FR2557314A1 — publié le 19850628

RETICULE PROJETE POUR SYSTEME OPTIQUE. La présente Invention concerne un réticule projeté pour tout système optique dont La Llgne de visée est matérialisée par Ledit réticule créé par un collimateur, ce dernier étant situé en bordure de la pupille de L'obJectif dudit système optique dans Lequel Il projette L'image du réticule, Ledit objectif de centre O ayant son axe optique OX confondu avec La Ligne de visée. L'invention trouve une application Importante bien que non Limitative dans Les caméras thermiques utilisées pour La visée, Le tir au canon ou Le tir des missiLes et pour Lesquelles La Ligne de visée doit être harmonisée avec Le système d'armes. La précision du tir dépend de La qualité de cette harmonisation qui doit se conserver dans L'environnement militaire. IL existe de nombreuses façons de créer un réticuLe. L'une d'elles consiste à disposer devant La caméra thermique un coLLimateur qui projette dans La caméra L'image d'un réticule qui se superpose à L'image du paysage. La stabilité de La Ligne de visée ne dépend dans ce cas que du collimateur. Cette propriété est importante car il est beaucoup plus facile d'assurer la fixité d'un collimateur de petites dimensions que d'une camera thermique qui est un ensemble optique complexe avec de grandes optiques. Toutefois, le collimateur doltfêtre situé au centre de La pupille de la caméra thermique. Pour toute autre disposition du coLLimateur, entre autres sur Le bord de La pupille, une erreur de focalisation entratne une erreur anguLaire de la Ligne de visée. Cette disposition du collimateur au centre de la pupiLLe de la caméra n'est pas toujours réaLisabLe pour des raisons d'encombrement ou de fixation mécanique. Elle est même impossible dans le cas o la caméra esi équipée d'un objectif Zoom ou multifocale car, à ouverture numérique constante, te diamètre de La pupille est plus petit en courte focale et le collimateur masque totalement la pupitle empêchant La vision du paysage. Le but de L'invention est de proposer un dispositif permettant de placer le coLlimateur en bordure de la pupille sans que la direction de la Ligne de visée dépende de la focatisation de l'objectif de La caméra ou de tout autre système optique. Ce dispositif est remarquable en ce que ledit collimateur est décomposé en deux collimateurs élémentaires disposés suivant Les axes horthogonaux OY et OZ perpendiculaires à l'axe OX, le premier collimateur élémentaire formant l'image d'une première fente radiale parallèle A OY, le second collimateur élémentaire Idenfique au précédent formant l'image d'une seconde fente radiale parallèle à OZ de telle façon que l'intersection desdites Images soit sur la ligne de visée OX. Les pupilles desdits premier et second collimateurs élémentaires ont une forme rectangulaire avec le grand côté du rectangle perpendiculaire à la direction de la fente correspondante. Une telle disposition permet, à surface égale de pupille, de réduire l'effet de la diffraction dans l'image de la fente et d'obtenir des tranches fines. La description suivante en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Le schéma de la figure 1 met en évidence l'erreur d'harmonisation résultant d'un défaut de focalisation lorsque le collimateur est situé au bord de la pupille. La figure 2 représente le schéma de principe du dispositif conforme A l'invention. Les figures 3a et 3b représentent respectivement le réticule tel qu'il est vu par la caméra thermique pour une focalisation parfaite et pour un défaut de focalisation. La figure 4 montre le schéma d'une réalisation du dispositif conforme à l'invention sous la forme de miroirs. Sur La figure 1, L'objectif est une lentilLe convergente ayant pour centre optique O et pour Ligne de visée OX. Le coLlimateur C repéré par rapport aux axes orthogonaux OY et OZ perpendiculaires à OX et situé au bord de la pupilLe de l'objectif L donne d'un point A une image A'. En cas d'erreur de focalisation, Le plan de focallsation P traversé en O' par la ligne de visée se trouve translaté d'une Longueur dx. L'image formée dans ce plan est repérée par rapport aux axes O'Y' et O'Z' respectivement paralLèles aux axes OY et OZ. On volt que l'image de A est alors déportée en A" et que la Ligne de visée est déviée d'un angle de. Pour pallier cet inconvénient, le dispositif schématisé sur la figure 2 comporte, conformément à L'invention, deux collimateurs élémentaires Cl et C2 disposés en bordure de la pupille de l'objectif L suivant les axes OY et OZ respectivement. Le collimateur Cl projette en A'B' l'image d'une fente radiale AB parallèle à l'axe OY. Le collimateur C2 Identique au précédent projette de même en C'D' l'image d'une fente radiale CD parallèle à l'axe OZ de façon que l'intersection de A'B' avec C'D' soit sur la Ligne de visée OX. Le tracé des rayons n'est représenté que pour le collimateur Cl pour ne pas surcharger La figure. On remarque que si le plan de tocalisafltion P de l'objectif L ne contient pas les images A'B' et C'D', Le défaut de focalisation étant dx, l'intersection du faisceau de Cl avec Le plan P se translate suivant l'axe O'Y' mals que La croisée des deux branches du réticule reste sur l'axe OX. Les axes optiques des collimateurs Cl et C2 coupent respectivement les axes OY et OZ sur le bord de La pupilLe de L'objectif de centre O Lorsque L'objectif est en Longue focale (cas d'un Zoom ou d'un objectif muLtifocal) car c'est dans ce cas que s'opère La visée. En courte focale, utiLisée pour L'observation dans un champ plus Large, Le diamètre de La pupiLLe est plus petit à ouverture numérique constante, le faisceau des collimateurs ne rentre plus dans L'objectif et Le réticule disparaît. Afin de réduire l'effet de la diffraction dans l'image de la fente, les pupiLLes des collimateurs Cl et C2 sont représentées rectangulaires avec le grand côté perpendiculaire à La direction de la fente. Les figures 3a et 3b montrent les vues du réticule correspondant respectivement à un objectif focalisé et à un objectif défocaLisé. Dans ce dernier cas les deux branches du réticuLe subissent une translation suivant Leurs axes respectifs mais Leur intersection en 0' reste fixe. Ce type de coLlimateur convient pour des réticules à deux branches perpendiculaires ou non. IL existe de multipLes façons de réaliser pratiquement ces colLimateurs avec des lentilLes ou des miroirs. Une disposition avantageuse en compacité et en simplicité est représentée schématiquement en vue de face sur la figure 4a et en coupe transversale suivant la ligne diamétrale ef sur la figure 4b. Il s'agit d'une solution à miroir qui présente L'avantage de pouvoir être réglée en lumière visible et utiLisée dans un Large domaine spectraL. Ses caractéristiques sont constantes en température. Le collimateur disposé suivant la ligne diamétrale ef et dont tous Les composants apparaissent sur la vue en coupe de La figure 4b comporte une source S éclairant une fente F placée au foyer d'un miroir sphérique M1. Ce miroir renvoie Le faisceau dans l'objectif L de La caméra après réfLexion sur Le miroir plan M2 disposé entre La fente F et l'objectif L et incliné de 45 par rapport à la direction de La ligne de visée. L'autre collimateur comportant les miroirs M'1 et M'2 est disposé à 90 du précédent suivant La Ligne diarmétrale gh. Les différents composants de ces coLLimateurs sont montés dans une couronne métaLlique K pLacée à L'avant de L'objectif. Ce dispositif est particulièrement adpaté à une caméra thermique mals son principe est applicable à tout système optique sans discernement de Longueur d'onde. REVENDICATIONS: 1. Réticule projeté pour tout système optique dont la ligne de visée est matérialisée par Ledit réticuLe créé par un collimateur, ce dernier étant situé en bordure de La pupille de L'objectif dudit système optique dans Lequel il projette L'image du réticule, Ledit objectif de centre O ayant son axe optique OX confondu avec la ligne de visée, caractérisé en ce que ledit collimateur est décomposé en deux collimateurs élémentaires disposés suivant les axes orthogonaux OY et OZ perpendiculaires à L'axe OX, le premier collimateur élémentalre formant L'image d'une première fente radiate parallèle à OY, le second ooLlimateur élémentaire identique au précédent formant L'image d'une seconde fente radiale parallèle à OZ de telle façon que L'intersection desdites Images soit sur ta Ligne de visée OX. 2. Réticule projeté selon La revendication 1, caractérisé en ce que Les pupilles desdits premier et second collimateurs élémentaires ont une forme rectangulaire avec te grand côté du rectangle perpendiculaire à La direction de La fente correspondante. - 3. Réticule projeté selon L'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun desdits collimateurs élémentaires est réalisé sous ta forme de miroirs et comporte une source Lumineuse éclairant La fente correspondante placée au foyer d'un miroir sphérique qui renvoie le faisceau lumineux issu de La fente sur un miroir plan disposé entre ladite fente et Ledit objectif et incliné de 45 par rapport à La direction de ta ligne de visée, ledit faisceau traversant ensuite cet objectif pour former une Image de La fente centrée P sur La ligne de visée, les différents composants desdits collimateurs étant montés dans une couronne fixée à Lt'avant de L'objectif du système optique.