Brevet FR2569016A1 — publié le 19860214

- 1 - 2569016 1 Dispositif pour l'harmonisation des axes optiques d'un viseur L'invention concerne un dispositif pour l'harmonisation des axes optiques d'un viseur constitué d'au moins deux appareils optiques ayant de préférence des plages de fréquence différentes, et employant au moins un prisme de renvoi. Pour l'harmonisation des axes, des dis- positifs connus de ce type ont besoin d'éléments supplémentaires, tels par exemple que des collimateurs ou des repères optiques. Dans des dispositifs de ce type équipés d'appareils de thermo- ision, tels par exemple que ceux connus dé la demande de brevet DE-29 41 627, le diamètre du collimateur doit avoir le même ordre de grandeur que le diamètre de l'optique de l'appareil de thermo-vision, car les optiques ont une courbure limitée. On en arrive ainsi à des diamètres de collimateur très élevés, et à une augmentation considérable de la taille dans l'espace du viseur. Lorsqu'au cours du processus de visée effectué en employant ces moyens auxiliaires supplémentaires pour harmoniser les axes, les axes des appareils optiques se sont décalés les uns par rapport aux autres suite à des influences externes telles que des tensions thermiques, des vibrations et des chocs, ou encore suite à des erreurs de synchro- nisation dans l'appareil de thermo-vision, il faut à chaque fois effectuer un nouveau réglage des axes. Lorsqu'on effectue un processus de visée avec ces éléments supplémentaires pour l'harmoni- sation des axes des appareils optiques incorporés, il est donc néces- saire de contrôler constamment le parallélisme des axes du viseur. L'invention a pour objectif de fournir un dispositif pour l'har- monisation des axes optiques d'un viseur qui permette d'éliminer les inconvénients susmentionnés, et qui permette en permanence une harmonisation totalement fiable des axes optiques du viseur. Cet objectif est atteint au moyen d'un dispositif caractérisé par le fait que l'axe optique du premier appareil forme un angle de 90 avec l'axe optique du deuxième appareil et de chaque appareil supplémentaire, le prisme de renvoi disposé sous un angle de 45 étant à chaque fois - 2 - 2569016 1 situé au point d'intersection des axes, que la sortie optique du dispo- sitif vers la scène s'effectue dans la prolongation de l'axe optique du premier appareil, et qu'un miroir triple est disposé dans la prolon- gation de l'axe optique du deuxième appareil et de chaque appareil supplémentaire. Selon une caractéristique supplémentaire, un point de repère ou réticule se trouve dans un plan d'image de l'un des appa- reils optiques,réticulequi est, par l'intermédiaire du prisme de renvoi et des miroirs triples, projeté dans un plan d'image de chacun des autres appareils optiques. Selon une autre caractéristique, l'ob- servation d'une cible s'effectue au choix par chacun des appareils optiques, soit directement par l'intermédiaire d'un oculaire placé sur l'appareil, soit indirectement par l'intermédiaire de l'écran d'un tube cathodique, en passant par un prisme de renvoi ou un miroir de déviation. Selon une dernière caractéristique enfin, le premier appareil optique est un appareil de thermo-vision pourvu d'un tube cathodique pour la reproduction de l'image thermique, le deuxième appareil optique est une lunette, un troisième appareil optique est une caméra de télévision, et un quatrième appareil optique est un goniomètre. L'agencement prévu par l'invention fournit une solution remar- quablement simple pour harmoniser automatiquement et de manière absolument précise tous les axes optiques d'un viseur. Etant donné que le seul équipement supplémentaire nécessaire est un miroir triple pour chaque appareil optique supplémentaire à partir du deuxième, le prix d'un viseur selon l'invention est considérablement réduit par rapport à celui des viseurs connus, dotés de collimateurs ou autres appareils de contrôle supplémentaires. L'invention a pour avantage essentiel de ne pas exiger la stabilité des éléments pour l'harmonisation des axes. Etant donné qu'un point de référence ou réticule n'est nécessaire que dans l'un des appareils optiques du viseur -réticule qui, par l'intermédiaire du trajet des rayons passant par le prisme de renvoi et le miroir triple, est reproduit avec une précision de reproduction absolue dans chacun des autres appareils optiques, indépendamment de la stabilité des axes les uns par raoport aux autres-, les influences externes, 3 - 2625 69016 1 et notamment de sévères nuisances militaires environnantes, n'ont aucune influence sur la précision des axes du viseur. Lors de l'ob- servation d'une cible, les axes des différents appareils optiques peuvent, à l'aide du même réticule visualisé ou détecté dans tous les appareils, être constamment empêchés de s'écarter les uns des autres -comme cela se produit souvent dans les viseurs connus. L'observation de la cible peut ici s'effectuer au choix par n'importe lequel des appareils optiques incorporés. La description qui suit explicite l'invention à l'aide d'exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. Ce dessin montre à la figure 1 le principe de construction d'un viseur doté de deux appareils optiques; à la figure b une représentation fortement simplifiée d'un viseur doté de quatre appareils optiques; et - à la figure 3 la représentation schématique d'une forme de réali- sation d'un viseur monté dans un boîtier, et doté d'un appareil de thermo-vision et d'une lunette. Le viseur 1 présenté sur le schéma de principe' de la figure 1 est constitué d'un premier appareil optique 2, d'un deuxième appareil optique 3 décalé de 90 par rapport au premier appareil dans le même plan d'axesoptiquesd'unprismue de renvoi 4 etd'un miroir triple 5. Les appareils optiques présentés à la figure 1- et aux figures suivantes sont de préférence des appareils du type travaillant avec des fré- quences visibles ou infrarouge. Les prismes de renvoi doivent, comme il est connu, être conçus de telle sorte qu'ils laissent passer les ondes à haute fréquence ayant des fréquences données, et qu'ils ren- voient les ondes ayant d'autresphgesde fréquence.Un miroir triple est un système de miroiç constitué de trois miroirs individuels disposés dans des plans différents et se rejoignant dans un trièdre. La lumière incidente est réfléchie dans le sens d'incidence, indépendamment de l'angle d'incidence. Les deux appareils optiques 2 et 3 sont ici dotés chacun d'un oculaire 6. Un réticule réel ou projeté est présent dans un plan d'image 7 d'un seul des appareils optiques 2 ou 3, par exemple de l'appareil 2. Sur la figure, l'oeil 8 représente un pointeur. Pour l'appareil optique 3, on a en outre disposé devant l'oculaire 6 un -4 - 2569016 1 miroir de déviation 9. Si par exemple l'appareil optique 2 est un appareil de thermo-vision et l'appareil optique 3 une lunette diurne, le prisme de renvoi 4 laisse passer directement le rayonne- ment thermique arrivant dans le viseur 1, et réfléchit la lumière visible dans le télescope 3. Le rayonnement 10 arrivant dans l'appa- reil de thermo-vision est de manière connue transformé en une image thermique, et peut être observé par l'oculaire 6. Le réticule 7 est dévié par le prisme de renvoi 4 vers le miroir triple 5, d'o il est renvoyé et projeté selon le trajet de rayons 11 dans la lunette diurne 3. On peut donc voir dans le plan d'image 7a la même image 12 et le même réticule que dans le plan d'image 7. A l'inverse, on peut également projeterdans le plan d'image 7 de l'appareil 2 un réticule présent dans le plan d'image 7a de l'appareil 3. Il convient de pro- jeter de l'appareil optique de plus grand diamètre vers l'appareil optique de plus petit diamètre. Pour une poursuite automatique d'ob- jectif, un point de référence ou repère réel ou projeté peut être présent à la place du réticule dans le plan d'image 7 ou 7a, et être projeté dans l'autre plan. La figure 2 présente un viseur 20 doté de quatre appareils opti- ques, qui travaillent dans des plages de fréquence différentes. Il s'agit d'un appareil de thermo-vision 2 "regardant" directement la scène, d'une lunette diurne 3, d'une caméra de télévision 21 et d'un goniomètre 22. Conformément aux plages de fréquence différen- tes pour lesquelles sont sensibles les différents appareils, on a disposé des prismes de renvoi différents 4, 23 et 24. Les miroirs triples 5 peuvent être identiques pour tous les appareils. Les trajets de rayon 10 et 11 explicités ci-dessus à l'aide de la figure 1 se reproduisent pour tous les appareils 2, 3, 21 et 22, de sorte que le réticule disposé dans le plan d'image 7 peut être également projeté dans les plans d'image 7a, 7b et 7c des autres appareils. La figure 2 met particulièrement en évidence l'avantage apporté par l'invention. Avec les dispositifs connus, l'obtention d'une harmonisation des axes pour quatre appareils optiques nécessite une dépense importante en pièces supplémentaires, et un positionnement particulièrement rigide des appareils et des prismes de renvoi. Avec le présent -5- 2 69016 1 viseur 20, l'harmonisation des axes ne nécessite aucune stabilité particulière des différents éléments. Les axes des quatre appareils optiques ne peuvent pas s'écarter les uns des autres, attendu que l'unique réticule 7 peut être en permanence visualisé ou détecté dans les autres appareils. De plus, il est indifférent que l'oeil 8 du pointeur vise l'objectif 12 par la lunette diurne 3, la caméra de télévision 21 ou l'appareil de thermo-vision 5. La figure 3 présente schématiquement un viseur 30 qui est mon- té dans un boîtier 31, et qui correspond approximativement au dis- positif de la figure 1, doté d'un appareil de thermo-vision 32 et d'une lunette diurne 33. Un câble 34 relie à l'appareil de thermo-vision 32 un tube cathodique 35, dont l'écran 36 est tourné vers un monoculaire 37. L'appareil de thermo-vision 32, la lunette diurne 33 et le tube cathodique 35 sont directement montés sur la paroi du boîtier 31. Un prisme de renvoi 38 est, à l'aide de barres 39, rapporté sur la lunette diurne 33. Un miroir triple 40 est monté sur le boîtier 31 à l'aide d'un bâti 41. L'oeil 8 du poin- teur peut, par l'intermédiaire d'une fenêtre d'image 42 pratiquée dans le boîtier 31, observer la scène comportant l'objectif 12,simul- tanément sous forme d'image thermique sur l'écran 36 du tube catho- dique 35, et dans la lunette diurne 33 par l'intermédiaire d'un prisme de renvoi 43. Les éléments constitutifs de ce viseur 30 peuvent être sciemment montés dans le boîtier à l'aide de moyens et de dispo- sitifs de fixation simples, attendu que l'harmonisation des axes de l'appareil de thermo-vision 32 et de la lunette diurne 33 est constam- ment et de manière automatique assurée par le réticule projeté dans les deux appareils, dans les plans d'image 7 et 7a. - 6 - 2569016 REVENDICATIONS 1 1. Dispositif pour l'harmonisation des axes optiques d'un viseur constitué d'au moins deux appareils optiques ayant de préférence des plages de fréquence différentes, et employant au moins un prisme de renvoi, caractérisé par le fait que l'axe optique du premier appareil (2) forme un angle de 90 avec l'axe optique du deuxième appareil (3) et de chaque appareil supplémentaire (21, 22), le prisme de renvoi (4, 23, 24) disposé sous un angle de 45 étant à chaque fois situé au point d'intersection des axes, que la sortie optique du dispositif vers la scène s'effectue dans la prolongation de l'axe optique du premier appareil, et qu'un miroir triple (5) est disposé dans la prolongation de l'axe optique du deuxième appareil et de chaque appareil supplé- mentaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un point de repère ou réticule se trouve dans un plan d'image (7) de l'un des appareils optiques (2, 3, 21, 22), réticule qui est, par l'intermédiaire du ou des prismes de renvoi (4, 23, 24) et miroirs triples (5), projeté dans un plan d'image de chacun des autres appa- reils optiques. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'observation d'un objectif (12) s'effectue au choix par chacun des appareils optiques (2, 3, 21, 32, 33), soit directement par l'intermédiaire d'un oculaire (6, 37) placé sur l'appareil, soit indirectement par l'intermédiaire de l'écran (36) d'un tube cathodique (35), en passant par un prisme de renvoi (43) ou un miroir de dévia- tion (9). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que le premier appareil optique (2, 32) est un appareil de thermo-vision pourvu d'un tube catho- dique (35) pourreproduire l'image thermique, que le deuxième appareil *30 optique est une lunette (3, 33), qu'un troisième appareil optique est une caméra de télévision (21), et qu'un quatrième appareil optique est un goniomètre (22).