Brevet FR2686429A1 — publié le 19930723

La présente Invention concerne un système de visée optique pour contrôler le débattement angulaire d'un appareil mobile en rotation autour d'un axe, comprenant un dispositif de commande en rotation de l'appareil associé à un dispositif de visée optique constitué d'une tête équipée d'un élément réflecteur mobile et d'un corps fixe équipé d'un oculaire. Il est classique d'orienter un appareil suivant une direction donnée et de modifier son orientation au gré d'un opérateur suivant le type de l'appareil et le type de l'application considérés. Dans le cas d'une caméra par exemple, l'objectif est orienté suivant une direction donnée par exemple, et l'opérateur peut modifier cette orientation en fonction de la scène à filmer. Dans le cas d'un appareil qui émet un faisceau lumineux orienté suivant une direction donnée par exemple, l'opérateur peut également modifier cette orientation en fonction des mouvements de la cible à éclairer. D'une manière générale, la modification de l'orientation de ces appareils s'effectue par un opérateur qui se tient à proximité des appareils et qui agit sur des commandes de type manuel, semi-automatique ou automatique. I1 est possible d'associer à ces appareils, des dispositifs optiques d'observation ou de visée pour suivre ou contrôler les débattements angulaires de l'appareil. L'axe optique d'un tel dispositif est alors orienté suivant une direction fixe déterminée, qui coin- cide globalement avec l'axe de l'appareil correspondant à un axe de référence dont on veut contrôler les débattements angulaires au travers d'un oculaire. Le dispositif d'observation ou de visée optique est généralement solidaire de l'appareil, et l'oculaire suit ainsi les mouvements de rotation de l'appareil.L'opérateur doit alors se déplacer autour de l'appareil pour se positionner en regard de l'oculaire après chaque mouvement de rotation de l'appareil. Cependant, dans des conditions particulières d'utilisation et/ou d'environnement, l'opérateur est obligé de se tenir à distance de l'appareil. Dans ces cas, il ne peut pas utiliser directement le dispositif de visée qui équipe l'appareil pour en contrôler les débattements angulaires. Le but de l'invention est d'associer à tout appareil du type précité un dispositif de visée optique qui soit capable de suivre en synchronisme les mouvements de rotation de l'appareil, le dispositif de visée optique comprenant une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et un corps fixe équipé d'un oculaire, ce type de dispositif de visée optique constituant une lunette d'observation, connue en soi A cet effet, l'invention propose un système de contrôle du débattement angulaire d'un appareil mobile en rotation autour d'un axe, comprenant un dispositif de commande en rotation de l'appareil associé à un dispositif de visée optique constitué d'une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et d'un corps fixe équipé d'un oculaire, caractérisé en ce que l'élément réflecteur est mobile en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de l'appareil, et en ce que les axes de rotation de l'appareil et de l'élément réflecteur sont reliés par un dispositif de transmission mécanique assurant la synchronisation des rotations de l'appareil et de l'élément réflecteur dans un rapport de transmission donné, à partir du dispositif de commande en rotation de l'appareil. Selon un mode de réalisation, le dispositif de transmission mécanique est constitué d'une première biellette fixée à un arbre solidaire de l'appareil et aligné suivant l'axe de rotation de l'appareil, d'une seconde biellette fixée à un arbre solidaire de l'élément réflecteur et aligné suivant l'axe de rotation de l'élément réflecteur, et d'une troisième biellette articulée aux deux biellettes précitées, les longueurs des première et seconde biellettes étant dans un rapport donné. Selon une variante de réalisation, le dispositif de transmission mécanique est constitué d'une première poulie fixée sur un arbre solidaire de l'appareil et aligné suivant l'axe de rotation de l'appareil, d'une seconde poulie fixée sur un arbre solidaire de l'élément réflecteur et aligné suivant l'axe de rotation de l'élément réflecteur, une courroie de transmission étant enroulée sur les deux poulies qui ont des diamètres dans un rapport donné. Dans les deux modes de réalisation précités, l'élément réflecteur du dispositif de visée optique est un miroir plan, et le rapport de transmission est alors de 1/2. Selon une autre disposition de l'invention, l'appareil et la tête de visée sont solidaires en rotation autour d'un axe orthogonal aux axes de rotation précités. Selon encore une autre disposition de l'invention, une mire est placée au foyer objet de l'oculaire du dispositif de visée. Dans une première application envisagée de l'invention, l'axe de rotation de l'appareil est sensiblement horizontal, de sorte que le système de contrôle selon l'invention permet de suivre des débattements angulaires correspondant à des variations d'un angle de site. Dans une seconde application envisagée de l'invention, l'axe de rotation de l'appareil est sensiblement vertical, et le système de contrôle selon l'invention permet de suivre des débattements angulaires correspondant à des variations d'un angle de gisement. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront de la Description explicative qui va suivre faite en référence aux Dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mo de réalisation de l'invention, où le système contrôle le débattement angulaire d'un appareil mobile en rota tion autour d'un axe sensiblement horizontal, - et la figure 2 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation de l'invention, où le système contrôle le débattement angulaire d'un appareil mobile autour d'un axe de rotation sensiblement vertical. En se reportant à la figure 1, on a représenté un appareil 1 qui engendre un faisceau lumineux par exemple, ce faisceau lumineux ayant été volontairement ramené à un rayon lumineux R1 pour simplifier les dessins. Cet appareil 1 est monté mobile en rotation sur une platine de support 2 autour d'un axe X-X sensiblement horizontal. Cet axe X-X est matérialisé par deux demiarbres 3a et 3b, axialement alignés l'un avec l'autre et solidaires de l'appareil 1. Les deux demi-arbres 3a et 3b sont supportés en rotation, par des moyens appropriés et connus en soi, par la platine 2 qui a par exemple la forme d'un cadre. L'appareil 1 peut ainsi pivoter dans un plan vertical. Selon l'invention, cet appareil 1 est associé à un dispositif optique de visée 5 pour contrôler le débattement angulaire de l'appareil 1 autour de son axe de rotation X-X. Dans l'exemple considéré, le dispositif de visée optique 5 comprend une tête 6 et un corps 7. La tête 6 est un corps creux qui comporte une ouverture latérale 8. Un élément réflecteur, tel qu'un miroir plan 10, est logé à l'intérieur de la tête 6, et son support associé l0a est mobile en rotation autour d'un axe Xl-Xl sensiblement horizontal. Cet axe Xl-Xl est matérialisé par deux demi-arbres lla et llb, axialement alignés l'un avec l'autre et solidaires du support 10a du miroir 10. Ces deux demi-arbres îla et 11b sont supportés en rotation, par des moyens appropriés et connus en soi, par la tête de visée 6, et ils font respectivement saillie à l'extérieur de celle-ci. Le corps de visée 7 est constitué globalement d'un élément tubulaire coudé qui renferme un ensemble optique comprenant au moins un oculaire 13 et un miroir de renvoi 14. L'oculaire 13, de structure classique avec une lentille ou un système de lentilles devant lequel un opérateur peut placer un oeil, est monté vers une extrémité du corps de visée 7. La tête de visée 6 est montée mobile autour d'un axe vertical Y-Y sur le corps de visée 7 dont l'extrémité ouverte, opposée à celle supportant l'oculaire 13, débouche à l'intérieur de la tête de la visée 6. Cet axe de rotation Y-Y est orthogonal à l'axe de rotation Xl-Xl du miroir 10. La platine 2 de l'appareil 1 est rendue solidaire de la tête de visée 6, au moyen d'un élément de liaison rigide 15, de manière à ce que l'axe de rotation X-X de l'appareil 1 et l'axe de rotation Xl-Xl du miroir soient parallèles entre eux. Ainsi, la tête de visée 6, en particulier son miroir 10, et l'appareil 1 sont solidaires en rotation suivant l'axe de rotation vertical Y-Y, ce qui permet de les faire pivoter simultanément dans un plan horizontal, alors que l'appareil 1 et le miroir 10 peuvent pivoter chacun dans un plan vertical. Un organe moteur M1, tel qu'un moto-réducteur, commande la rotation de l'appareil 1 et de la tête de visée autour de l'axe Y-Y. L'arbre de sortie de cet organe moteur est par exemple accouplé mécaniquement à l'extrémité d'un élément de liaison 16, dont l'autre extrémité est solidaire de la platine de support 2 de l'appareil 1. L'organe moteur M1 est solidaire d'un support fixe S. Un second organe moteur M2, tel qu'un motoréducteur également, commande la rotation de l'appareil 1 autour de l'axe horizontal X-X. L'arbre de sortie de cet organe moteur est par exemple accouplé mécaniquement à l'extrémité libre du demi-arbre 3b supporté à rotation par la platine de support 2 de l'appareil 1. Cet organe moteur M2 est fixé à la platine de support 2, et est donc solidaire de celle-ci en rotation autour de l'axe vertical Y-Y. Selon l'invention, il est prévu un dispositif de transmission mécanique 20 entre l'appareil 1 et le miroir 10, pour que le mouvement de rotation de l'appareil 1 autour de l'axe de rotation X-X soit transmis, dans un rapport donné, au miroir 10 suivant l'axe de rotation X1-X1. Dans l'exemple considéré ici, le dispositif de transmission mécanique 20 est formé de deux biellettes 21 et 22 parallèles respectivement solidaires du demi-arbre 3a de l'appareil 1 et du demi-arbre lla du miroir 10, et d'une biellette de liaison 23 articulée aux deux biellettes 21 et 22. Plus précisément, une extrémité de la biellette 21 est solidaire de l'extrémité libre du demiarbre 3a, et elle s'étend sensiblement à 90 par rapport à celui-ci. De manière semblable, une extrémité de la biellette 22 est solidaire de ltextrémité libre du demiarbre îîa, et elle s'étend sensiblement à 90 par rapport à celui-ci. La biellette 21 s'étend sur une longueur L1, alors que la biellette 22 s'étend sur une longueur L2 telle que L1/L2 = 1/2. Concrètement, le système tel que décrit précédemment nécessite des réglages préliminaires avant de pouvoir être opérationnel. Considérons un plan de référence P1 situé en regard et à distance de l'ouverture latérale 8 de la tête de visée et de l'appareil 1. On peut définir dans ce plan P1 un point A qui correspond au point d'incidence du rayon lumineux horizontal R1 émis par l'appareil 1. Toujours dans ce plan P1, considérons un point B comme étant une source de lumière ponctuelle située en regard de l'ouverture 8 de la tête de visée 6, qui émet un rayon de lumière incident R2 parallèlement au rayon R1 de l'appareil 1. Ce rayon incident R2 frappe le miroir 10 dont on règle l'inclinaison du support 10a suivant un angle de 45" pour obtenir la réflexion du rayon R2 en direction du miroir de renvoi 14 situé dans le corps de visée 7.L'inclinaison du miroir 14 est également réglée de manière à réfléchir le rayon lumineux incident en provenance du miroir 10, dans la direction de l'oculaire 13, cette inclinaison étant de 45 dans l'exemple considéré ici Ainsi, en plaçant une mire M, telle qu'une croix par exemple, au foyer objet de l'oculaire 13, l'image M' de cette mire sera située au point B du plan de référence P1. Concrètement, la source de lumière ponctuelle située au point B du plan de référence Pî n'existe pas, mais on considérera le rayon R2 comme étant l'axe de visée V1 pour un opérateur dont un oeil est placé sur l'oculaire 13. Dans ces conditions, si l'opérateur commande l'organe moteur M2 pour entraîner un mouvement de rotation de l'appareil 1 d'un angle a autour de l'axe X-X, le dispositif de transmission mécanique 20 provoque un mouvement de rotation synchrone du miroir 10 d'un angle a/2 autour de l'axe X1-X1, c'est-à-dire que le rayon lumineux Rl et l'axe de visée V1 vont se déplacer en restant parallèles.Ainsi, le point d'incidence du rayon lumineux R1 sur le plan P1 se déplace du point A au point Al, le point d'incidence de l'axe de visée V1 se déplace du point B au point B1 et l'image M'' de la mire M se positionne également au point B1, la distance dl séparant les points Al et B1 restant identique à celle qui séparait les points A et B. Si l'opérateur commande l'organe moteur M1 pour entraîner un mouvement de rotation de l'appareil 1 autour de l'axe Y-Y, la tête de visée 6 et son miroir 10 étant solidaires en rotation de l'appareil 1, le rayon lumineux R1 et l'axe de visée V1 se déplacent automatiquement en synchronisme. Dans le nouveau plan de référence P2, le point d'incidence du rayon lumineux R1 est le point A2, le point d'incidence de l'axe de visée V1 est le point B2 et l'image Mll de la mire M se positionne au point B2, la distance dl séparant les points A2 et B2 restant identique à celle qui séparait les points Al et B1 dans le plan de référence P1. Dans le second mode de réalisation illustré à la figure 2, les axes de rotation X-X de l'appareil 1 et Xl-Xl du miroir 10 sont sensiblement verticaux et non plus horizontaux, mais le principe de fonctionnement du système de contrôle reste le même. Cependant, une variante du dispositif de transmission mécanique 20 a été représentée sur cette figure 2. Selon cette variante, il est prévu deux poulies 25 et 26 sur lesquelles est enroulée une courroie de transmission 27. Plus précisément, la poulie 25 est montée solidaire en rotation du demi-arbre 3a, et la poulie 26 est montée solidaire en rotation du demi-arbre pila. La poulie 25 a un diamètre D1, alors que la poulie 26 a un diamètre double D2, de manière à obtenir un rapport de transmission de 1/2 Ainsi, selon le premier mode de réalisation, le système permet à un opérateur de suivre et de contrôler plus particulièrement des débattements angulaires de l'appareil 1 correspondant à un angle de site, alors que selon le second mode de réalisation, il peut suivre et contrôler plus particulièrement des débattements angulaires correspondant à un angle de gisement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation tels que décrits précédemment, et elle englobe tous les moyens techniques équivalents, notamment au niveau du dispositif de transmission mécanique 20. En particulier, ce dispositif 20 pourrait également être une combinaison de ceux illustrés sur les figures 1 et 2. Dans ce cas, il serait constitué d'un parallélogramme déformable formé par les biellettes 21, 22 et 23, les biellettes 21 et 22 ayant la même longueur, et les deux poulies 25 et 26 seraient respectivement supportées par la biellette 22 et l'arbre îîa du miroir 10. REVENDICATIONS 1. Système de visée optique pour contrôler le débattement angulaire d'un appareil mobile en rotation autour d'un axe, comprenant un dispositif de commande en rotation de l'appareil associé à un dispositif de visée optique constitué d'une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et d'un corps fixe équipé d'un oculaire, caractérisé en ce que l'élément réflecteur (10) est mobile autour d'un axe (X1-X1) parallèle à l'axe de rotation (X-X) de l'appareil (1), et en ce que les axes de rotation (X-X;;Xl-Xl) de l'appareil (1) et de l'élément réflecteur (10) sont reliés par un dispositif de transmission mécanique (20) assurant la synchronisation des rotations de l'appareil (1) et du miroir (10) dans un rapport de transmission donné, à partir du dispositif de commande (M2) en rotation de l'appareil (1) sur l'axe (X-X). 2. Système de visée optique selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'élément réflecteur (10) est un miroir plan, et en ce que le rapport de transmission est 1/2. 3. Système de visée optique selon la Revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de transmission mécanique (20) est constitué d'une biellette (21) fixée à un arbre (3a) solidaire de l'appareil (1) et aligné suivant l'axe de rotation (X-X), d'une biellette (22) fixée à un arbre (lia) solidaire du miroir (10) et aligné suivant l'axe de rotation (Xî-Xî), et d'une biellette (23) articulée aux deux biellettes précitées (21 et 22), les longueurs des biellettes (21 et 22) étant dans le rapport 1/2. 4. Système de visée optique selon la Revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de transmission mécanique (20) est constitué d'une poulie (25) fixée sur un arbre (3a) solidaire de l'appareil (1) et aligné suivant l'axe de rotation (X-X), d'une poulie (26) fixée sur un arbre (lla) solidaire du miroir (10) et aligné suivant l'axe de rotation (X1-X1), une courroie de transmission (27) étant enroulée sur les deux poulies (25 et 26) qui ont des diamètres dans le rapport 1/2. 5. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil (1) et la tête de visée (6) sont solidaires en rotation sur un axe (Y-Y) orthogonal aux axes (X-X et Xl-Xl). 6. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une mire (M) est placée au foyer objet de l'oculaire (13) du dispositif de visée (5).