Brevet FR2589254A1 — publié le 19870430

APPAREIL D'OBSERVATION ET DE GUIDAGE, UTILISABLE DE JOUR ET DE NUIT, POUR SYSTEME D'ARME L'invention concerne un appareil d'observation et de guidage, comprenant une installation de vision de nuit, une installation de vision de jour, un projecteur de rayon de guidage, et un bras d'oculaire. De tels appareils sont connus en soi, sous différentes formes de réalisation. On connaît par exemple une forme de réalisation avec harmonisation-autocollimation automatique. Pour les appareils portables, lorsque l'harmonisation doit s'effectuer automatiquement, les réalisations proposées sont beaucoup trop complexes et présentent, dans le cas d'une harmonisation triaxiale, l'inconvénient que, lors d'une opération d'harmonisation, le réglage des trois axes doit toujours être retouché. On connaît aussi une solution dite "solution 1:1", laquelle est établie en considérant, dès le départ, qu'un appareil d'imagerie thermique avec tube cathodique n'est que difficilement harmonisable - voire même pas du tout avec des moyens simples - par rapport à un canal "jour", de sorte que seule cette "solution 1:1" est possible. Toutefois, là encore, les inconvénients ne sont pas négligeables. Par exemple, la restitution d'image ne peut être obtenue que par diode électroluminescente (LED), une image secondaire ne peut être obtenue que par un système de TV supplémentaire, et, en outre, lors de la mise en place, il se forme une interface optique supplémentaire, avec deux fenêtres. De plus, il faut trois couvercles protecteurs séparés, et le bras de réflexion est trop défavorable pour obtenir l'harmonisation à long terme des axes. Cette forme de réalisation n'est donc pas une solution appropriée pour un équipement complémentaire. Un exemple de réalisation d'une "solution 1:1" est connu, par exemple, par la demande de brevet allemand DE 33 38 496. Pour l'état de la technique des appareils de vision de jour et de nuit, on se reportera aussi au brevet allemand DE 32 32 092. La présente invention a pour but de réaliser un appareil, du genre mentionné au début, de façon qu'il soit utilisable pour tous les systèmes d'arme avec engins téléguidés, et convienne pour toutes les technologies de détecteur. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'installation de vision de jour et de nuit est constituée par un appareil de vision de jour qui, en soi, est harmonisé à long terme et qui possède un dispositif automatique d'harmonisation d'axe par rapport au projecteur de rayon de guidage, et par le fait que l'installation de vision de jour est constituée par un appareil de vision de jour et par le même dispositif automatique d'harmonisation d'axe par rapport au projecteur de rayon de guidage. Parmi les diverses formes de réalisation possibles, l'invention prévoit notamment que: - l'installation de vision de jour et de nuit est réalisée de manière à pouvoir être enlevée du support d'arme, et son appareil de vision de jour et de nuit est un appareil d'imagerie thermique harmonisé, avec partie "jour", les axes optiques du canal "jour" et du canal "nuit" étant statiquement fixés par voie mécanique, et le parallélisme des deux axes étant réalisé par un élément de réglage agencé sur le trajet optique du canal 'jour"; - - il y a un tube cathodique, pour la restitution d'image, tube auquel est associé un miroir pouvant être placé sur le trajet optique ou pouvant en être écarté par pivotement, ainsi qu'une marque-repère fixe située dans le plan focal de l'appareil de vision de jour et de nuit; - l'installation de vision de jour et de nuit présente une chambre pour l'insertion d'un laser servant de projecteur de rayon de guidage; - pour déterminer la position du rayon laser, une matrice de détecteurs est agencée sur le trajet optique du canal "jour"; - pour l'autocollimation des axes optiques, une plaque plane dont l'angle par rapport à l'axe optique est réglable, et/ou un prisme triple, est agencé soit dans le couvercle de protection de laser et d'optique, monté à pivotement, soit parallèlement à son axe; - le dispositif de fourniture de courant est agencé en totalité ou en partie dans le support d'arme; - l'installation de vision de nuit est munie d'un bras d'oculaire monté à pivotement; - le repère est utilisé soit directement comme repère de cible, soit pour déterminer la position d'un repère électronique. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description présentée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés, dont les figures représentent: - la figure 1, un croquis d'un appareil de vision de jour et de nuit, avec élément d'harmonisation et couvercle ouvert; - la figure 2, une vue frontale schématique de l'appareil selon la figure 1; - la figure 3, un croquis schématique de l'appareil de vision de jour et de nuit selon l'exemple de réalisation décrit; - la figure 4, un exemple de réalisation d'une harmonisation à long terme au moyen d'une vis de réglage; - la figure 5, un croquis de réticule avec repères de réglage et indication de déréglage; - la figure 6, un croquis relatif à l'harmonisation du projecteur de rayon laser de guidage par rapport au viseur de jour; - la figure 7, un croquis d'un autre exemple de réalisation relatif à l'harmonisation selon la figure 6; - la figure 8, un croquis schématique d'un exemple de réalisation de l'appareil de vision de jour et de nuit, relatif à une version pour tourelle intégrée à'un véhicule; - la figure 9, un autre exemple de réalisation, représenté schématiquement, d'un appareil de vision de jour et de nuit, pour une version intégrée à un véhicule. Sur les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement un exemple de réalisation d'une installation 100 de vision de jour et de nuit qui comporte: un appareil de vision de jour et de nuit 10 qui, en soi, est harmonisé à long terme et est doté d'un dispositif 11 d'harmonisation avec l'axe d'un projecteur de guidage 12, et un dispositif de vision de jour et de nuit, 13. Cet appareil de vision de jour et de nuit 10 est de préférence un appareil d'imagerie thermique harmonisé en soi. L'ensemble de l'installation 100 de vision de jour et de nuit peut être associé, par un tiroir, etc., au système d'arme 101. Toutefois, il est également possible d'assembler l'installation au système d'arme par une fixation à fermeture rapide. La figure 3 représente schématiquement la structure de l'appareil de vision de jour et de nuit 10. Ici, les axes optiques du canal "jour" 13b et du canal "nuit" lO0b sont mutuellement parallèles et sont déterminés par la position des objectifs 0lc, 13c, et des repères 1 du plan focal. Le parallélisme est réalisé au moyen d'un élément de réglage lla d'un dispositif d'harmonisation automatique 11 qui se trouve sur le trajet du rayon "jour", autrement dit dans le canal "jour" 13b, sur l'axe optique 13a de celui-ci. Comme l'appareil d'imagerie thermique et le canal "jour" se trouvent dans une seule et même enveloppe, une harmonisation optimale, de longue durée, des deux canaux lO0b et 13b peut être réalisée. La restitution de l'image s'effectue par un tube cathodique 16, via un miroir 17 qui, par pivotement, peut être inséré dans le canal "jour" 13b, ou escamoté hors de celui-ci. L'appareil d'imagerie thermique proposé est un système compatible TV, qui ne doit pas forcément être établi pour une technologgie de détecteur déterminée. En outre, l'exemple de réalisation prévoit que le repère 15 dans l'appareil d'imagerie thermique est réalisé soit directement en tant que repère de cible, soit seulement en tant que repère pour la position d'un repère de cible engencré électroniquement. Le projecteur de rayon de guidage 12 se trouve dans un tiroir 12a de l'enceinte de l'installation de vision de jour et de nuit, 100. On propose un laser "1 micromètre" (1 um) assurant la possibilité d'une harmonisation automatique, simple, avec le canal "jour" 13b. A cet effet, le canal "jour" 13b est doté d'une matrice de détecteurs 11, grâce à laquelle la position du rayon laser peut être déterminée. Les figures 4 à 7 décrivent des dispositifs d'harmonisation. La figure 4 représente un exemple concernant l'instal]]ation de vision de jour et de nuit 100, pour l'harmonisation de longue durée. La figure 6 représente un exemple concernant l'harmonisation du laser et de l'appareil de vision de jour 13. Les -deux axes optiques 10a de l'appareil d'imagerie thermique et 13a de l'appareil de vision de jour 13, sont réglés par des coins tournants, par une plaque plane, ou par d'autres éléments de réglage lla qui, dans l'exemple de réalisation représenté, sont disposes sur le trajet du rayon "jour"13b. L'axe optique de l'autre canal, donc ici du canal de vision de nuit lOb, est pris comme "axe zéro" et n'est donc pas réglé. La grandeur du déréglage, autrement dit sa mesure, est déterminée par autocollimation (figure 5). Le repère 15 indique la mesure effective sur les repères de réglage 22 des fils croisés 21. Pour permettre l'harmonisation, un miroir plan 18 se trouve dans le couvercle 20 de protection de l'optique et du laser, ce couvercle étant monté à picotement sur l'enveloppe de l'installation de vision de jour et de nuit 100. A l'aide d'une simple vis de réglage 20a, on règle l'angle de positionnement du couvercle 20 de protection de l'optique et du laser, par rapport à l'axe optique 13a, l'axe des Y étant réglé sur zéro par autocollimation. Pour harmoniser l'axe du rayon laser 13a et l'axe optique 13a de l'appareil de vision de jour 13, également appelé viseur de jour, un prisme triple 19 est agencé dans le couvercle 20 de protection de l'optique et du laser, afin d'assurer la déviation conforme à l'axe du rayon laser dans le canal "jour" 13b. Ainsi, lorsque le couvercle de protection est fermé, une harmonisation automatique peut être réalisée sans aucun ajustement. Sur la figure 7, on a représenté un exemple de réalisation dans lequel l'harmonisation automatique doit s'effectuer immédiatement avant le tir du système d'arme. Ici, le couvercle de protection doit être déjà en position d'ouverture, comme représetné sur la figure 7. Pour de tels cas, la plaque plane 18 est munie du prisme triple 19 et rabattue sur le trajet du rayon. Cela signifie que la plaque plane 18 avec le prisme triple 19 est montée, par des charnières, sur l'axe du couvercle de protection 20. Les dispositifs 23 servant à la fourniture de courant peuvent alors être agencés, en totalité ou en partie, dans le support d'arme 101. Toutefois, il est également prévu de les intégrer dans l'installation de vision de jour et de nuit 100. Les figures 8 et 9 représentent des versions pour tourelle, intégrées à un véhicule, de l'installation d'arme décrite dans ce qui précède. Sur la figure 8, on a représenté schématiquement une version dite "simple". Dans cette forme de réalisation, le tireur-pointeur tourne, en azimut, avec l'installation d'arme. Sur la figure 9, on a représenté une forme de réalisation spécialisée. Dans cette réalisation, le tireur-pointeur ne tourne pas avec le système d'arme. Les figures 8 et 9 sont constituées de manière qu'il n'y ait pas besoin d'une description plus détaillée. On a ainsi réalisé un appareil d'observation et de guidage, utilisable pour tout système d'arme, aussi bien en tant que construction portable, c'est-à-dire en tant que réalisation portative, qu'en tant que réalisation montée sur un véhicule, etc.. REVENDICATIONS: 1. Appareil d'observation et de guidage, comprenant une installation de vision de nuit, une installation de vision de jour, un projecteur de rayon de guidage et un bras avec oculaire, caractérisé par le fait que l'installation de vision de jour et de nuit (100) est constituée par un appareil de vision de jour (10) qui, en soi, est harmonisé à long terme et qui possède un dispositif automatique (11) d'harmonisation d'axe par rapport au projecteur de rayon de guidage (12), et par le fait que l'installation de vision de jour est constituée par un appareil de vision de jour (13) et par le même dispositif automatique (11) d'harmonisation d'axe par rapport au projecteur de rayon de guidage (12). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'installation de vision de jour et de nuit (100) est réalisée de manière à pouvoir être enlevée du support d'arme (101), et par le fait que son appareil de vision de jour et de nuit (10) est un appareil d'imagerie thermique harmonisé, avec partie "jour", les axes optiques (O10a, 13a) du canal "jour" et du canal "nuit" (lOb, 13b) étant statiquement fixés par voie mécanique, et le parallélisme des deux axes (10a, 13a) étant réalisé par un élément de réglage (11a) agencé sur le trajet optique du canal "jour" (13b). 3. Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé par l'agencement d'un tube cathodique (16), pour la restitution d'image, tube auquel est associé un miroir (17) pouvant être placé sur le trajet optique (13b) ou pouvant en être écarté par pivotement, ainsi qu'une marque-repère fixe (15) située dans le plan focal de l'appareil de vision de jour et de nuit. 4. Appareil selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'installation de vision de jour et de nuit (100) présente une chambre (12a) pour l'insertion d'un laser servant de projecteur de rayon de guidage (12); 5. Appareil selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que, pour déterminer la position du rayon laser (lob), une matrice de détecteurs (11) est agencée sur le trajet optique du canal "jour" (13b). 6. Appareil selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que, pour l'autocollimation des axes optiques (O10a, 13a), une plaque plane (18) dont l'angle par rapport à l'axe optique est réglable, et/ou un prisme triple (19), est agencé soit dans le couvercle (20) de protection de laser et d'optique, monté à pivotement, soit parallèlement à son axe. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif de fourniture de courant (23) est agencé en totalité ou en partie dans le support d'arme (101). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'installation de vision de nuit (100) est munie d'un bras d'oculaire (14) monté à pivotement. - 9. Appareil selon l'une quelconque des revendicfations 1 à 8, caractérisé par le fait que le repère (15) est utilisé soit directement comme repère de cible, soit pour déterminer la position d'un repère électronique (21, 22).