Brevet FR2550354A1 — publié le 19850208

La présente invention se rapporte à un viseur dit collimateur, viseur tête haute ou encore viseur clair. Ce viseur superpose à la vision directe du paysage l'image de symboles, de repères, collimatée à l'infini pour que l'observateur puisse fusionner les deux images superposées et utiliser simultanément les informations qu'elles contiennent ou représentent. Dans une application particulière les symboles peuvent représenter tout simplement un réticule. Ce réticule peut être mobile en direction et en élévation dans un plan perpendiculaire à la visée pour recopier et matérialiser la position d'une arme à pointer sur une cible vue à travers le viseur. Et, suivant le type de l'arme, la position en élévation du réticule peut avantageusement tenir compte des corrections de tir à apporter. Les viseurs de ce type connus ont un champ optique limité. Ils doivent être placés pres de la tête de l'observateur ce qui peut ne pas être conforme aux regles de sécurité, en particulier s'ils sont destinés à être montés dans des hélicopteres. Certains viseurs remédient à cet inconvénient ; ils sont constitués d'une lame semi-réfléchissante à travers laquelle est vu le paysage et de part et d'autre de cette lame sont disposés l'organe de visualisation et le système optique de collimation. Mais un autre inconvénient alors apparait. L'encombrement de l'organe de visualisation et celui du systeme optique de collimation masquent une partie du champ de vision total de l'observateur et plus le champ optique désiré est grand plus le système optique de collimation est volumineux et plus le masque devient important voire même excessif. Afin de remédier à ces inconvénients la présente invention se propose de réaliser un viseur dont le champ de vision est grand alors que la tête de l'observateur est éloignée de ce viseur, d'utiliser ce viseur sans que l'obser vateur soit astreint à placer ses yeux trop précisémment par rapport au plan image et à l'axe optique du viseur et de concevoir ce viseur pour qu'il ne présente qu'un minimum de masque. Ce viseur superpose à la vision directe du paysage des symboles déterminés par un objet placé dans le plan focal d'un miroir sphérique concave qui collimate à l'infini l'image de ces symboles. Le trajet optique est coudé par une lame semi transparente placée entre l'objet et le miroir sphérique concave qui est également semi-transparent. Le miroir sphérique et la lame laissent passer la lumière du paysage vers les yeux de l'observateur placés derrière la lame semi-transparente qui reçoivent également la lumiere de l'image des symboles collimatée par le miroir sphérique. La lame semi transparente et le miroir sphérique sont traités pour donner une couleur à l'image des symboles alors que la projection dessymbolesest faite en lumière blanche. Ce traitement peut être choisi pour que de préférence la couleur soit bleu-verte et ainsi, être compatible avec des moyens de vision nocturne par intensification de lumière. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La Figure unique représente sous forme de schéma une forme de réalisation préférentielle de l'invention. A la figure unique le viseur clair 1 est constitue par un miroir sphérique concave 2, une lame semi-transparente 3 inclinée, placee derrière le miroir sphérique 2 et un reticule 4 placé dans le plain focal du miroir sphérique 2. Une source lumineuse 5 associee à un réflecteur parabolique 6, a son flux lumineux concentré en 7 et collecte en bout d'un faisceau de fibres optiques 8 qui,à son autre bout, éclaire un objet dans lequel a été découpe le réticule 4. A cette deuxième extrémite du faisceau les fibres sont arrangées et disposées pour reproduire la figure donnée au réticule 4 ou tout autre symbole. Au dessin , elles sont représentées rangées suivant deux segments perpendiculaires.Une lentille convexe 9, placée entre le réticule et la lame semitransparente 3, corrige la courbure du champ. La lame semi-transparente 3 à sa face 3a traitée pour être réfléchissante à certaines longueurs d'onde[R cet transparente aux longueurs d'onde tX3, 4] qui définissent. le spectre du visible voire même du proche infrarouge. Quant au miroir sphérique 2, il a sa face concave 2a traitee pour être réfléchissanteaux longueurs d'onde [#1, #2] et transparente aux lon gueurs d'onde [ Xs, Xq du visible. La face convexe 2b du miroir sphérique et la face 3b de la lame semi-transparente 3 peuvent être avantageusement traitées anti-reflets. Ces traitements de la lame semi-transparente 3 et du miroir sphérique 2 donnent une couleur à l'image projetée du réticule qui dépend des longueurs d'onde [ Ai, 2]choisies alors que cette projection est faite en lumière blanche. L'image du réticule 4 réfléchie par la face 3a de la lame semi-transparente est collimatée à l'infini par la face concave 2a du miroir sphérique 2 qui retourne la lumière de cette image. Ainsi un observateur dont l'oeil est situé dans la région 10, derrière la lame semi-transparente 3 recevra, à travers le miroir sphérique concave 2 et la lame semi-transparente 3, la lumière du paysage et la lumière du réticule collimaté à l'infini et les deux images se trouveront fusionneespour leur exploitation simultanée. Si le réticule 4 est commandé à distance à recopier la direction de pointage d'une arme orientée à distance par llobservateur, ce dernier amènera et maintiendra l'image du réticule 4 sur l'image de la cible découverte dans le paysage. Des consignes introduites manuellement ou provenant d'un calculateur de tir peuvent être aisément introduites dans la commande de recopie du réticule. Dans un exemple particulier de réalisation, la lame semi-transparente 3a a un coefficient de réflexion et de transmission égal à 0,5 pour les longueurs d'onde comprises entre 0,4 et 0,5 correspondant à la couleur "bleu-vert", un coefficient de réflexion minimum et un coefficient de transmission maximum pour les longueurs d'onde comprises entre 0,5 et 0,7 correspondant au visible.Le miroir sphérique 2 est quand à lui traité pour avoir un coefficient de réflexion maximum et un coefficient de transmission minimum pour les longueurs d'onde comprises entre 0,4 et 0,5 et inversement un coefficient de réflexion minimum et un coefficient de transmission maximum pour les longueurs d'onde comprises entre 0,5 et 0,7 . Par ces traitements l'image du réticule est de couleur bleu vert pour être visible avec des moyens de vision nocturne. Nous avons vu que la source lumineuse 5 est de lumière blanche. Elle peut être avantageusement une lampe halogène pour avoir une bien meilleure brillance. Le transport de la lumière par un faisceau de fibres optiques 8 offre l'avantage de placer la lampe 5 à l'extérieur du viseur pour une meilleure dissipation thermique et une interchangeabilite aisée. Le réticule 4 est commandé, par des consignes, à se déplacer et à se positionner dans le plan focal du miroir sphérique 2 ou, pour l'application particu lière, à recopier la position de l'arme. Au dessin,l'objet dans lequel est découpée la figure du réticule 4 et qui est une plaque 11, peut se déplacer sous l'action d'un moteur 12 commandé par la consigne "Direction (D)" le long d'un axe 13 perpendiculaire à l'axe optique du viseur. La plaque 11 coulisse dans un chariot 14 qui peut se déplacer, par rapport au boitier du viseur, non représente au dessin, sous l'action d'un second moteur 15 commandé par la consigne "Elévation (E)' le long d'un axe 16 perpendiculaire à l'axe optique du viseur et à l'axe 13. En se reportant au dessin, nous voyons que ce viseur 1, par la disposition de ces éléments optiques 2, 3, 9 et 4, ne présente pour l'observateurqu'un seul masque situé à sa partie supérieure qui renferme la lentille de champ 9, le réticule 4 avec ses moyens de déplacement et d'éclairage. Nous voyons egalement que, grâce a cette disposition, le champ de vision de l'observateur qui est déterminé par la dimension du miroir d'entrée 2, peut être agrandi sans que cet agrandissement n'augmente le masque dans le champ de vision de l'observateur. Il va de soi que sans sortir du cadre de l'invention on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être decrites. C'est ainsi que la projection des symboles peut être réalisée par un tube a rayons cathodiques, un dispositif électroluminescent, un dispositif à cristaux liquides. De même le dispositif électromécanique par plaque et chariot mobiles représentés au dessin peut être remplacé par un ensemble de miroirs mobiles. Revendications 1) Viseur clair qui superpose à la vision directe du paysage des symboles fournis par l'image projetée d'un objet, caractérise par le fait que l'objet sem-transDrent est place dans le plan total d'un miroir sphérique concave/qul colilmate a l'infini l'image de ces symboles, que ce trajet optique est coudé par une lame semi-transparente placée entre l'objet et le miroir sphérique concave qui dirige, à travers ladite lame semi-transparente, la lumière du paysage et la lumière de l'image des symboles collimatées vers l'oeil de l'observa teur placé derrière cette dite lame semi-transparente. 2) Viseur clair selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un traite ment du miroir sphérique concave et de la lame semi-transparente donne une couleur à la symbologie alors que la projection de l'objet est faite en lumière blanche. 3) Viseur clair selon la revendication 2, caractérisé par le fait que pour les longueurs d'ondes du spectre de la couleur de la symbologie la lame semi transparente est traitee pour avoir un coefficient de réflexion d'environ cinquante pour cent et le miroir concave est traité pour avoir un coefficient de réflexion maximum et que pour les longueurs d'ondes du spectre visible et proche infra-rouge la lame semi-transparente et le miroir concave sont traités pour avoir un coefficient de transmission maximum. 4) Viseur clair selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la couleur de la symbologie est bleu-vert pour être compatible avec des moyens de vision de nuit par intensification de lumière 5) Viseur clair selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'objet.est commandé à.se déplacer dans leplan focal du miroir concave. 6) Viseur clair selon l'une des revendications 1 a 5, caracterisé par le fait que la projection de l'objet est réalisée par une lampe halogène, un réflec teur parabolique pour concentrer en son foyer une tâche lumineuse reprise en bout d'un faisceau de fibres optiques dont l'autre bout est eclaté et rangé pour éclairer la forme gravée dans l'objet.