Brevet FR2670911A1 — publié le 19920626

La présente invention est principalement relative à un phare infrarouge Les phares infrarouges actuellement connus sont peu puissants et souvent mal filtrés . Ces phares sont constitués de façon classique par une source émettant sur un large spectre incluant le domaine visible et infrarouge , montée au niveau d'un réflecteur , par exemple parabolique , renvoyant le faisceau d'émission de la source sur un filtre infrarouge. Ce dernier arrête les longueurs d'onde dans le visible et ne laisse passer que les longueurs d'onde que l'on désire retrouver en sortie du phare . L'ensemble est bien entendu monté dans un support ou capotage et est protégé par un hublot extérieur , qui est par exemple en verre trempé résistant à la température Les filtres infrarouges les plus efficaces sont des hublots en verre à centres colorés qui fonctionnent par absorption des longueurs d'ondes à arrêter . Ce fonctionnement par absorption est à l'origine de contraintes thermiques qui peuvent être importantes et qui sollicitent notamment très fortement les filtres lorsque les faisceaux d'émission sont de forte puissance .En particulier , pour une source d'émission de 600 watts de puissance , le filtre absorbe jusqu a 200 watts pour ne laisser passer que 400 watts en sortie du phare. Du fait de ces fortes sollicitations thermiques, la tenue mécanique de ces filtres absorbants est souvent peu satisfaisante . Ces filtres doivent être inspectés et changés très régulièrement, ce notamment lorsque les phares qu'ils équipent sont intégrés à des matériels militaires et sont amenés à être soumis à de forts gradients de température L'invention a pour but principal de pallier l'inconvénient précité et propose pour ce faire d'intercaler dans le phare infrarouge , entre , d'une part la source d'émission et le réflecteur , et, d'autre part, le filtre infrarouge , une optique de préfiltrage ayant une bonne qualité de transmission dans l'infrarouge mais arrêtant avant le filtre infrarouge , une partie des longueurs d'ondes émises par la source , notamment dans le visible .Cette optique de préfiltrage permet de limiter les contraintes auxquelles est soumis le filtre du phare et ainsi d'augmenter considérablement sa durée de vie Diverses solutions techniques sont envisageables pour réaliser cette optique de préfiltrage . En particulier elle peut être en un matériau vitrocéramique absorbant une grande partie du visible et transmettant convenablement les longueurs d'ondes qui sont dans l'infrarouge . Elle peut encore être constituée par un miroir " froid" réfléchissant tout ou partie du visible et laissant passer les longueurs d'ondes infrarouge Par ailleurs , de nombreuses utilisations du phare infrarouge de l'invention sont possibles . Ce phare convient par exemple , pour être utilisé dans des systèmes de vision nocturne à intensification de lumière ou encore pour résoudre des problèmes d'éclairage de caméra vidéo. La présente invention a donc pour objet un phare infrarouge comportant, maintenus dans un support - une source émettant un faisceau lumineux dont les longueurs d'ondes appartiennent notamment au visible et à l'infrarouge - un réflecteur sur lequel ledit faisceau lumineux se réfléchit et qui renvoie celui-ci selon une direction principale d'émission, - un filtre infrarouge disposé sur ladite direction d'émission et apte à filtrer par absorption le faisceau d'émission pour ne laisser passer que les longueurs d'ondes désirées en sortie du phare caractérisé en ce que sa puissance d'émission est supérieure à 200 watts et en ce qu'il comprend , interposée entre , d'une part, le réflecteur et la source , et , d'autre part, ledit filtre infrarouge , une optique de pré filtrage apte à arrêter une partie des longueurs d'ondes du faisceau émis par ladite source , notamment dans le visible , et ayant une bonne transmission des longueurs d'ondes désirées en sortie du phare. Dans un mode de réalisation avantageux et préférentiel , ladite optique de préfiltrage comprend un composant qui est apte à réaliser un préfiltrage par absorption du faisceau d'émission et dont le coefficient de dilatation est faible . Le matériau principal dudit composant est avantageusement une vitrocéramique. Ladite optique de préfiltrage est , par exemple , un hublot en vitrocéramique Dans un autre mode de réalisation avantageux, ladite optique de préfiltrage comprend un composant apte à réaliser un préfiltrage du faisceau d'émission par réflexion de certaines longueurs d'ondes .Ledit composant peut être notamment un miroir " froid" ayant une bonne transmission dans l'infrarouge et réfléchissant au moins une partie du visible Avantageusement encore - la source d'émission est une lampe à filament tungstène , notamment une lampe à halogène et à filament tungstène - le filtre infrarouge a une fréquence de coupure qui correspond à une longueur d'onde d'environ 800 nm et a une bonne qualité de transmission pour des longueurs d'onde comprises entre environ 800 nm et 3 à 4 full. Les descriptions qui suivent de plusieurs modes de réalisation possibles de l'invention sont purement illustratives et non limitatives . Elles doivent être lues en regard des dessins annexés , sur lesquels - La figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un phare infrarouge conforme à l'invention; - La figure 2 est une représentation schématique d'un appareil comportant au moins un phare infrarouge conforme à l'invention - La figure 3 est une représentation schématique du spectre de transmission du filtre infrarouge dont est muni le phare représenté sur la figure 1 - La figure 4 , enfin, est une représentation schématique du spectre de transmission d'une optique de préfiltrage dont est muni le phare de la figure 1. En se référant plus particulièrement à la figure 1 on voit qu'un phare infrarouge P conforme à un mode de réalisation particulier de l'invention comprend , montée dans un support ou carter 1 , une source d'émission 2 associée à un réflecteur parabolique 3 et à des moyens optiques de filtrage référencés par 4 dans leur ensemble La source d'émission 2 émet sur un large spectre incluant le domaine visible et infrarouge . Elle peut être par exemple , constituée par une lampe à filament de tungstène, une lampe à halogène et à filament de tungstène une lampe à arc électrique , etc . Le réflecteur parabolique 3 est de façon classique en aluminium pur poli. Le carter 1 est un capotage souple , préformé ou non et peut être muni d'ailettes (non représentées ) destinées à faciliter les transferts thermiques entre le phare et l'extérieur de celuici. Les moyens optiques 4 comprennent , notamment , sur la trajectoire des faisceaux d'émission renvoyés par le réflecteur 3 , un hublot de sortie et de protection 5, qui est en verre trempé transparent , résistant à la température dont le matériau qui le compose est avantageusement choisi parmi ceux connus sous les dénominations commerciales et marques déposées "Pyrex" (Corning Glass Works) ou "Tempax" (Schott).Entre ce hublot 5 et l'ensemble constitué par la source d'émission 2 et le réflecteur 3 , est intercalé , sur le trajet optique des faisceaux réfléchis par ledit réflecteur 3 , un filtre infrarouge 6 destiné à absorber les basses longueurs d'ondes des faisceaux émis et ayant une bonne qualité de transmission dans l'infrarouge par exemple sur une bande passante allant de 800 nanomètres à 3 à 4 micromètres Le spectre de transmission de ce filtre a été représenté schématiquement sur la figure 3, la fréquence de coupure f0 de ce filtre correspondant à la longueur d'onde de coupure (800 nm). Ce filtre 6 est un hublot en verre à centres colorés fonctionnant par absorption , et peut être avantageusement choisi parmi les filtres commercialisés par la Société Schott sous les dénominations commerciales RG 780, RG 830 ou RG 850. Entre ce filtre 6 , d'une part , et le réflecteur 3 et la source 2 , d'autre part , est interposée une optique de préfiltrage 7 destinée à arrêter tout ou partie des longueurs d'ondes du spectre du faisceau émis par la source 2 notamment dans le visible , tout en assurant une bonne transmission des longueurs d'onde du faisceau qui sont dans l'infrarouge . Cette optique de préfiltrage 7 est par exemple un hublot à faces parallèles en une vitrocéramique , celle-ci pouvant être avantageusement choisie parmi celles qui sont commercialisées sous les marques et dénominations commerciales Ceran (Schott) ou Eurokera (?). Ces vitrocéramiques ont un spectre de transmission qui correspond sensiblement à celui qui a été représenté sur la figure 4.Ainsi qu'on peut le voir sur cette figure , ces matériaux laissent passer certaines longueurs d'ondes dans le visible avant la fréquence de coupure f0 du filtre infrarouge 6 , mais ont une très bonne qualité de transmission dans l'infrarouge au-delà de la fréquence f0 . En outre , la vitrocéramique a la particularité d'avoir un coefficient de dilatation extrêmement faible : elle est donc apte à résister à des sources intenses de chaleur En se référant maintenant à la figure 2 , on voit qu'un appareil conforme à l'invention comprend principalement une tête optique 8 associée à un support de balayage 9 et à un boîtier de commande 10. La tête optique comprend essentiellement , montés dans un boîtier commun ll , deux phares infrarouges P dont les sources sont des lampes à halogène de puissance de 250 watts et dont le diamètre des réflecteurs paraboliques et des hublots qui les composent est de 100 mm. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières , et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Phare infrarouge comportant , maintenus dans un support li) , - une source (2) émettant un faisceau lumineux dont les longueurs d'ondes appartiennent notamment au visible et à l'infrarouge - un réflecteur (3) sur lequel ledit faisceau lumineux se réfléchit et qui renvoie celui-ci selon une direction principale d'émission - un filtre infrarouge (6) disposé sur ladite direction d'émission et apte à filtrer par absorption le faisceau d'émission pour ne laisser passer que les longueurs d'ondes désirées en sortie du phare caractérisé en ce que sa puissance d'émission est supérieure à 200 watts et en ce qu'il comprend , interposé entre , d'une part , le réflecteur (3) et la source (2) , et , d'autre part, ledit filtre infrarouge (6), une optique de préfiltrage (7) apte à arrêter une partie des longueurs d'ondes du faisceau émis par ladite source (2) , notamment dans le visible, et ayant une bonne transmission des longueurs d'ondes désirées en sortie du phare. 2. Phare infrarouge selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite optique de préfiltrage (7) comprend un composant qui est apte à réaliser un préfiltrage par absorption du faisceau d'émission et dont le coefficient de dilatation est faible 3. Phare infrarouge selon la revendication 2,caractérisé en ce que le matériau principal dudit composant (7) est une vitrocéramique 4. Phare infrarouge selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite optique de préfiltrage (7) est un hublot en vitro céramique 5. Phare infrarouge selon la revendication 1, carac térisé en ce que ladite optique de préfiltrage (7) comprend un composant apte à réaliser un pré filtrage du faisceau d'émission par réflexion de certaines longueurs d'ondes 6.Phare infrarouge selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit composant (7) est un miroir à froid ayant une bonne transmission dans l'infrarouge et réfléchissant au moins une partie du visible 7. Phare infrarouge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source d'émission est une lampe à filament tungstène, notamment une lampe à halogène et à filament tungstène. 8. Phare infrarouge selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le filtre infrarouge (6) a une fréquence de coupure qui correspond à une longueur d'onde d'environ 800 nm et a une bonne qualité de transmission pour des longueurs d'ondes comprises entre environ 800 nm et 3 à 4 pm. 9. Appareil comportant au moins un phare infrarouge(P) selon l'une quelconque des revendications précédentes ayant une puissance au moins égale à 200 watts et associé à des moyens mécaniques et électroniques de balayage (9)