Brevet FR2682491A1 — publié le 19930416

i DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne généralement un appareil pour vision de nuit et plus particulièrement un appareil de détection infrarouge. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Il existe une variété étendue d'appareils de détection infrarouge Un appareil infrarouge d'observation vers l'avant (désigné ci- après par FLIR), a été mis au point et est utilisé de façon extensive dans les avions ainsi que dans des véhicules au sol Compte tenu de son prix élevé, de ses dimensions, de son poids et de sa complexité, cet appareil ne convient pas pour être porté par un soldat d'infanterie. Le Brevet U S 4 445 140 du présent inventeur décrit un système électronique de stabilisation d'image qui est utile dans un dispositif de détection infrarouge. L'analyse ainsi que les références concernant l'état de l'art qui y sont mentionnées sont considérées comme applicables à la présente invention. RESUME DE L'INVENTION La présente invention concerne un FLIR amélioré qui convient pour être porté et utilisé individuellement par des soldats, soit suivant une version portative manuelle, soit suivant une version montée sur trépied. Suivant un mode préféré de réalisation de la présente invention, l'appareil infrarouge d'observation versio l'avant comporte un appareil réflecteur pour recevoir l'énergie infrarouge provenant d'un champ de vision et un appareil récepteur pour recevoir de l'énergie infrarouge provenant du réflecteur et pour fournir en sortie une indication d'une image infrarouge du champ de vision, dans lequel l'appareil récepteur d'énergie infrarouge est scellé hermétiquement à l'intérieur d'un boîtier, le réflecteur étant disposé à l'extérieur du boîtier et monté pliable par rapport à cette dernière de manière à assumer une première orientation lorsque l'appareil est en fonctionnement et une deuxième orientation pliée et plus compacte que la première orientation lorsque l'appareil n'est pas utilisé. Suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, l'appareil récepteur comporte un appareil détecteur infrarouge et un appareil optique pour diriger l'énergie infrarouge reçue du réflecteur vers le détecteur. De préférence, l'appareil optique comporte au moins un miroir à balayage En variante, l'appareil optique peut employer un réseau étoilé de détecteurs, le miroir à balayage pouvant alors être omis. De préférence, l'appareil optique comporte un appareil de sélection des dimensions du champ de vision. De plus, il comporte aussi de préférence un appareil de télémétrie laser qui reçoit l'énergie laser par l'intermédiaire du réflecteur. L'appareil FLIR comnorte en outre denréef 6 rence une boussole. En outre, suivant un mode préféré de réalisation de la présente invention, l'appareil infrarouge d'observation vers l'avant comporte un appareil réflecteur pour la réception de l'énergie infrarouge d'un champ de vision, un appareil pour recevoir de l'énergie infrarouge provenant du réflecteur et fournir en sortie une indication d'une image infrarouge du champ de vision, un appareil de télémétrie laser qui reçoit l'énergie laser par l'intermédiaire du réflecteur, et une boussole. L'appareil mentionné ci-dessus comporte de plus de préférence un moyen de stabilisation de ligne de visée. L'appareil suivant la présente invention est caractérisé en ce qu'il permet d'obtenir une ouverture relativement très grande qui est sensiblement non obscurcie, sous un volume et un poids totaux relativement faibles. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera comprise et appréciât de façon plus complète à partir de la description détaillée qui va suivre faite en relation avec les dessins dans lesquels La Figure 1 est une représentation simplifiée de l'appareil FLIR construit et fonctionnant suivant un mode préféré de réalisation de la présente invention; les Figures 2 et 3 sont des vues latérales de l'appareil FLIR de la Figure 1, relatives à ses orientations de fonctionnement et de rangement respectives; les Figures 4 et 5 sont respectivement, des vues en coupe latérale et frontale, partiellement schématiques et partielle- ment sous forme de blocs-diagrammes, du FLIR des Figures 1 à 3. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE PREFERE DE REALISATION Les Figures 1 à 5 représentent un FLIR construit et fonctionnant suivant un mode préféré de réalisation de la présente invention, et comportant un socle de montage 10 pouvant être monté sur tout support approprié et qui comprend un arbre 12 monté sur paliers, fixé à un disque encodeur d'azimut 14 et à un dispositif d'entraînement de boîtier 16. Le disque encodeur d'azimut 14 est associé en fonctionnement à un encodeur d'azimut 18 tel qu'un encodeur rotatif optique classique Un moteur sélecteur de position d'azimut 20 est monté sur le socle de montage 10 et est en prise en fonctionnement avec le dispositif d'entraînement 16 en vue de la rotation sélective de ce dernier par rapport au socle 10. Un élément support de boîtier 22, de configuration d'ensemble en U, est porté par l'arbre 12 et fixé à ce dernier en vue de sa rotation avec celui-ci ainsi qu'avec le dispositif d'entraînement 16 Un boîtier 26 hermétiquement scellé est monté en rotation sur l'élément support de boîtier 22 au moyen d'arbres de montage 24. L'orientation en élévation du boîtier 26 par rapport à l'élément support de boîtier 22 est déterminée par la manoeuvre d'un moteur sélecteur de position en élévation 28, qui est monté sur le support 22 et qui est en prise avec un dispositif d'entraînement de boîtier 30 fixé à un arbre 24 en vue de sa rotation avec celui-ci ainsi qu'avec le boîtier 26 Un encodeur de position en élévation 32 coopère avec un disque encodeur de position en élévation 34 fixé à un arbre 24 en vue de sa rotation avec celui-ci ainsi qu'avec le boîtier 26, afin de fournir en sortie une indication de l'orientation en élévation du boîtier 26. Un miroir 40 est monté pivotant sur le sommet du boîtier 26 au moyen d'éléments de montage 42 Comme représenté particulièrement sur les Figures 2 et 3, le miroir 40 peut être orienté en mode de fonctionnement (Figure 2) pour recevoir une bande infrarouge et un rayonnement laser provenant d'un champ de vision et en mode replié (Figure 3) pour le rangement et le transport. Le miroir 40 est prévu de préférence pour recevoir un rayonnement provenant d'un champ de vision relativement étroit égal par exemple à 2 degrés. Un affichage à tube à rayons cathodiques 50 associé à un oculaire 52 est aussi monté pivotant sur le boîtier 26 au moyen d'un éléments de montage pivotant 54 Les orientations du tube à rayons cathodiques 50 et de l'oculaire 52 sont respectivement en mode de fonctionnement et en mode de rangement, comme représenté sur les Figures 2 et 3 respectivement. Le boîtier 26 comporte une partie rabattue 60 comprenant une lentille d'objectif 62 à large champ de vision tournée vers l'avant et formée à l'avant de la partie rabattue 60 et une fenêtre d'entrée de rayonnement 64 formée à la partie arrière de celle-ci. Un miroir dichroïque 66 de sélection de champ de vision est disposé partiellement à l'intérieur de la partie rabattue 60 et monté pivotant Le miroir 66 est vertical en mode de fonctionnement lorsque le miroir 40 est en service et que l'on souhaite ne recevoir un rayonnement que d lu 4 i champ de vision étroit Dans son orientation verticale, le miroir 66 est agencé de manière à réfléchir un rayonnement de bande infrarouge reçu par l'intermédiaire du miroir 40 vers un assemblage 'de lentilles collimatrices 68 et de là, par l'intermédiaire d'un miroir à balayage 70 par exemple un miroir inclinable, et des détecteurs optiques 72 vers un assemblage de détecteurs infrarouges 74 comportant des détecteurs, un refroidisseur cryogénique et un dewar. Les éléments 68, 70, 72 et 74 peuvent être constitués dans leur ensemble par des lentilles classiques ou, en variante, par des dispositifs optiques à diffraction. Le miroir 66 est agencé pour transmettre un certain rayonnement laser tel que celui de longueur d'onde 1,06 micron qui est reçu par l'intermédiaire du miroir 40 à travers la fenêtre d'entrée 64 Ce rayonnement laser heurte donc directement un détecteur laser 76 tel qu'un photodétecteur à avalanche au silicium, qui fournit en sortie un signal à un dispositif électronique à compteur de distance. Lorsque le miroir 66 est en orientation verticale, il atoll& zle rayonnement reçu par l'intermédiaire de la lentille 62 d'atteindre l'assemblage de lentilles collimatrices 68 Cependant, lorsque le miroir 66 est en orientation abaissée comme représenté sur la Figure 4, tout rayonnement reçu du miroir 40 n'est pas dirigé vers l'assemblage de lentilles collimatrices 68, mais en revanche un rayonnement reçu par l'intermédiaire de la lentille 62 à partir d'un champ de vision relativement large est dirigé par l'intermédiaire de l'assemblage de lentilles collimatrices 68 et de l'appareillage optique 70 et 72 vers l'assemblage détecteur 74. Un transmetteur laser 80 en coopération avec un conden- sateur d'énergie laser 82 et un expanseur de faisceau et des dispositifs optiques collimateurs 84, sont aussi disposés à l'intérieur du boîtier 26 et fournissent un faisceau de sortie de télémétrie laser qui peut être dirigé sur une cible potentielle. Le traitement de l'image, la télémétrie laser et les dispositifs électroniques d'affichage 86 peuvent aussi être logés à l'intérieur du boîtier 26 et peuvent recevoir des signaux d'entrée provenant de l'assemblage détecteur 74 et du détecteur laser 76 qui reçoit et détecte la lumière laser émise par le télémètre et réfléchie par la cible et fournit des signaux de sortie appropriés au tube à rayons cathodiques 50 ainsi qu'à un port de sortie 88 pour alimenter des circuits d'utilisation extérieurs. Une caractéristique particulière de la présente invention consiste dans le fait que le boîtier 26 qui contient les dispositifs optiques du FLIR et les dispositifs optiques de télémétrie laser (à l'exception du miroir 40), est scellé hermétiquement pour être protégé contre tout agent contaminant ce qui permet l'utilisation du FLIR dans les conditions particulièrement sévères prévalant sur les champs de bataille. Une boussole et des détecteurs de variations angulaires sont prévus de préférence à l'intérieur du boîtier 26 et peuvent être placés au voisinage des appareils optiques 72 ou en tout autre emplacement approprié Leur rôle est de fournir une direction de référence absolue à l'équipement de télémétrie et ils peuvent aussi être couplés à des circuits électroniques 86 En variante, la boussole ainsi que les détecteurs d'orientations angulaires peuvent être montés à l'extérieur du boîtier 26 En termes généraux, l'appareil de stabilisation de la ligne de visée du type décrit dans le brevet U S 4 445 140 et dont la description est incorporée dans le présent brevet Dar référence, ou tout autre appareil de stabilisation de ligne de visée approprié peuvent être intégrés au dispositif décrit ci-dessus. Les hommes de l'art apprécieront que la présente invention n'est pas limitée par ce qui est représenté et décrit particulièrement dans ce qui précède L'objet de la présente invention n'est en revanche défini que par les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1 Appareil infrarouge d'observation vers l'avant, caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier ( 26); un réf lecteur ( 40) recevant de l'énergie infrarouge à partir d'un champ de vision; et un récepteur qui reçoit l'énergie infrarouge provenant du réflecteur et fournit une indication en sortie d'une image infrarouge du champ de vision; en ce que le récepteur est hermétiquement scellé à l'intérieur du boîtier ( 26), et en ce que le réflecteur ( 40) est disposé à l'extérieur du boîtier ( 26) et est monté pliable par rapport à celui-ci, de manière à prendre une première orientation lorsque l'appareil est en fonctionnement et une deuxième orientation pliée et plus compacte que la première orientation lorsque l'appareil n'est pas utilisé. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récepteur comporte un détecteur infrarouge et des dispositifs optiques de direction, adaptés pour diriger l'énergie infrarouge reçue du réflecteur ( 40) vers le détecteur. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dispositifs optiques de direction comportent au moins un miroir à balayage ( 70). 4 Appareil selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits dispositifs optiques de direction comportent un moyen de sélection de la dimension du champ de vision. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un détecteur de télémétrie laser qui reçoit l'énergie laser par l'intermédiaire du réflecteur. 6 Appareil infrarouge d'observation vers l'avant, carac- térisé en ce qu'il comprend: un réflecteur ( 40) récepteur d'énergie infrarouge à partir d'un champ de vision; un récepteur qui reçoit l'énergie infrarouge provenant du réflecteur ( 40) et qui fournit une indication en sortie d'une image infrarouge du champ de vision; un télémètre laser comportant un détecteur qui reçoit l'énergie laser par l'intermédiaire du réflecteur. 7 Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de stabilisation de la ligne de visée. 8 Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une boussole.