Brevet FR2748125A1 — publié le 19971031

DISPOSITIF DE VISEE JOUR ET NUIT La présente invention se rapporte à un dispositif de visée jour et nuit qui se compose d'un viseur jour et d'un appareil de vision nuit et qui est muni d'un appareil infrarouge additionnel rapporté restituant dans le visible, à l'échelle 1:1, l'image prise en infrarouge, les axes optiques de la partie infrarouge et de la partie de restitution dans le visible étant orientés de façon exactement parallèle. On connalt divers modes de réalisation de lunettes de visée qui sont équipées d'un appareil infrarouge additionnel en vue d'un fonctionnement nuit. On connalt ainsi par exemple par le document DE-A-33 38 496 de la demanderesse, un appareil additionnel pour un viseur optique, dans lequel la partie de prise de vue et la partie de restitution présentent ensemble un rapport de reproduction de 1:1, les axes optiques étant orientés parallèlement. Toutefois, cet appareil nécessite une marque sous forme de trait dans sa partie infrarouge, dont la réalisation s'est avérée difficile. Par le document DE-A-32 47 261, on connait un autre appareil additionnel nuit qui doit utiliser un réticule produit dans le viseur jour, ce qui implique de nouveau une modification spéciale du viseur jour utilisé, de sorte que cet appareil ne peut pas être considéré comme autonome. Dans le cas o on veut obtenir, non seulement une vision (observation), mais également une visée nuit, il est nécessaire que les axes optiques de la lunette de visée jour et de l'appareil infrarouge additionnel soient exactement parallèles car ce n'est qu'ainsi qu'il est possible de viser à la fois en jour et en nuit des objectifs identiques, exception faite du décalage parallactique. Or, les nombreux modes de réalisation correspondant à l'état de la technique montrent que l'orientation parallèle des deux axes et la conservation du parallélisme en utilisation sont difficiles & réaliser. Une solution attractive est offerte par l'utilisation d'un appareil infrarouge additionnel qui restitue dans le visible, à l'échelle 1:1, l'image prise en infrarouge, les axes optiques de la partie infrarouge et de la partie de restitution dans le visible devant, & l'intérieur de cet appareil, être exactement parallèles. L'appareil réalisé pour différents systèmes d'armes peut être rapporté sur le viseur jour existant, sans dispositions concernant la mise en parallèle des axes, mais uniquement à condition que des moyens soient prévus pour insérer l'image restituée dans l'optique du viseur jour. Le parallélisme nécessaire des axes jour et nuit est alors automatiquement assuré. Toutefois, la nécessité de respecter avec une grande précision le rapport de reproduction 1:1 et le parallélisme interne de l'axe infrarouge et de l'axe de vision optique a fait que l'on était jusqu'à présent obligé d'utiliser des rangées de diodes luminescentes pour produire les images de vision optique. L'image est produite à l'aide d'un dispositif d'exploration (analyse) et est rouge. Toutefois, la couleur rouge est défavorable du point de vue physiologique, sans parler du fait que la luminosité des images produites n'est pas particulièrement élevée et que la fréquence relativement faible de l'exploration est très gênante. Par ailleurs, il est possible de faire valoir que le procédé n'est pas logique dans le cas d'appareils & infrarouge à détecteurs matriciels. La présente invention a pour but de créer un dispositif de visée du type défini en préambule qui non seulement fournit une image TV claire, ergonomiquement favorable, mais en plus ne nécessite plus de mécanique de restitution et peut être utilisé également pour des caméras à infrarouge & détecteurs matriciels. Selon l'invention, ce but est atteint, dans le cas d'un dispositif de visée pour fonctionnement jour et nuit qui se compose d'un viseur jour et d'un appareil de vision nuit et qui est muni d'un appareil infrarouge additionnel rapporté restituant dans le visible, à l'échelle 1:1, l'image prise en infrarouge, les axes optiques de la partie infrarouge et de la partie de restitution dans le visible étant orientés de façon exactement parallèle, par le fait que l'appareil additionnel rapporté comprend, pour la restitution d'image, un tube à rayons cathodiques dans le champ image TV restitué duquel sont insérées électroniquement des marques dont la position est détectée par un senseur associé qui reçoit l'image du tube à rayons cathodiques et qui est réglé de façon mécaniquement rigide par rapport à la partie infrarouge. De préférence, le senseur comprend un détecteur à dispositif à couplage de charges avec une optique de restitution et un miroir de déviation en forme de diviseur de rayons. Les marques peuvent être générées à la cadence des pixels de la partie infrarouge, & un intervalle de temps fixe et être projetées à proximité directe à l'extérieur du champ image infrarouge. Les marques peuvent de préférence être insérées à des intervalles de temps plus grands et aux angles diagonalement opposés du champ image. De préférence, un ou plusieurs détecteurs de température peuvent être associés & l'objectif de la partie infrarouge. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif du dispositif conforme à l'invention; sur les dessins: la figure 1 est une représentation schématique concernant la disposition des marques sur le champ image TV; la figure 2 représente schématiquement la structure d'un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Suivant la présente invention, un tube & rayons cathodiques 1 est prévu pour la restitution d'image. La description ci-après indiquera la manière suivant laquelle cette restitution d'image est possible, compte tenu des conditions marginales existantes, car le problème lors de la restitution à l'aide d'un tube à rayons cathodiques consiste dans le fait que la position des images sur l'écran et la taille des images dépendent beaucoup des tensions de fonctionnement et des phénomènes de dérive dans les amplificateurs, et qu'il est très difficile de monter un tube à rayons cathodiques de façon suffisamment rigide dans une structure mécanique. Il est donc nécessaire de trouver des moyens pour conserver le parallélisme de l'axe infrarouge et de l'axe de vision ainsi que l'échelle de restitution 1:1. Selon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que des marques 4, 5 sont insérées électroniquement dans l'image restituée, marques dont la position est détectée par un senseur 6 recevant l'image du tube à rayons cathodiques 1. Ce senseur est réglé avec une rigidité mécaniquement suffisante par rapport à la partie infrarouge de l'appareil. Il comprend de préférence un détecteur 7 à dispositif à couplage de charges (CCD) avec une optique de reproduction ainsi qu'un diviseur de rayon 8 qui laisse passer une partie de la lumière du tube & rayons cathodiques 1 et l'envoie par l'objectif 9 au détecteur 7. Les marques 4, 5 sont générées à la cadence des pixels de la partie infrarouge, à un intervalle de temps fixe par rapport au contenu d'image et se trouvent de préférence & proximité à l'extérieur de l'image infrarouge restituée, de sorte que l'information pour l'utilisateur n'est pas altérée ou gênée. En cas de besoin, les marques peuvent également être insérées uniquement à des intervalles de temps plus ou moins grands. Suivant un exemple de réalisation (voir figure 1), les marques 4, 5 sont produites à proximité des angles diagonalement opposés de l'image, de sorte que leur distance sur le détecteur 7 permet de déterminer l'échelle de reproduction. En cas d'écarts de l'échelle 1:1, il est produit une tension de régulation qui rétablit l'échelle 1:1 en passant par la tension de l'amplificateur de déviation 10 du tube à rayons cathodiques 1. A partir de leur position sur le détecteur 7 qui, suivant l'invention, avec ses composants additionnels, est relié rigidement à la partie infrarouge, il est possible de déterminer la position du centre de l'image sur le détecteur 7 et donc la position de l'axe optique par rapport & l'axe infrarouge et ainsi d'agir sur la composante continue de l'amplificateur de déviation 10. De plus, il est maintenant possible de compenser, en passant par la variation de la taille de l'image restituée sur le tube à rayons cathodiques 1, la modification que la distance focale que l'objectif infrarouge 11 subit en fonction de la température, afin de pouvoir respecter le plus précisément possible l'échelle de reproduction 1:1 également en cas de variation de température. Il est en effet très difficile d'accorder ou d'ajuster l'une à l'autre les dérives de l'objectif infrarouge 11 et de l'objectif de restitution en fonction de la température. C'est la raison pour laquelle il est plus simple de disposer sur l'objectif infrarouge 11 un ou plusieurs détecteurs de température 12 et d'enregistrer la variation de la distance focale de l'objectif infrarouge 11 en fonction de la tension de sortie de ce détecteur de température 12 et de la mémoriser par exemple dans une mémoire 13 du type EPROM. A partir des températures mesurées pendant le fonctionnement à l'aide des détecteurs de température 12 et de la caractéristique mémorisée, il est possible de calculer une valeur de correction dans un microprocesseur 14 et de commander, par l'amplificateur 10, les tensions de déviation du tube à rayons cathodiques 1 de manière que l'image sur le tube à rayons cathodiques 1 soit reproduite & la taille qui est nécessaire pour le maintien de l'échelle 1:1. Sur la figure 2, le viseur jour 15 est représenté en tirets, le couplage s'effectuant par la fenêtre de sortie 16 et un miroir de déviation 17. La référence 18 désigne le détecteur infrarouge de la caméra infrarouge 19 et la référence 20 désigne l'unité de traitement vidéo de cette caméra. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visée pour fonctionnement jour et nuit, qui se compose d'un viseur jour et d'un appareil de vision nuit et qui est muni d'un appareil infrarouge additionnel rapporté restituant dans le visible, à l'échelle 1:1, l'image prise en infrarouge, les axes optiques de la partie infrarouge et de la partie de restitution dans le visible étant orientés de façon exactement parallèle, caractérisé par le fait que dans l'appareil additionnel rapporté est disposé, en vue de la restitution d'image, un tube à rayons cathodiques (1) dans le champ image TV restitué duquel sont insérées électroniquement des marques (4, 5) dont la position est détectée par un senseur (6) associé qui reçoit l'image du tube & rayons cathodiques (1) et qui est réglé de façon mécaniquement rigide par rapport à la partie infrarouge. 2. Dispositif de visée suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le senseur (6) se compose d'un détecteur (7) à dispositif à couplage de charges avec une optique de restitution et un miroir de déviation (8) réalisé sous forme de diviseur de rayons. 3. Dispositif de visée suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les marques (4, 5) sont générées à la cadence des pixels de la partie infrarouge à un intervalle de temps fixe et sont projetées à proximité directe & l'extérieur du champ image infrarouge. 4. Dispositif de visée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les marques (4, 5) sont insérées à un intervalle de temps plus grand et aux angles diagonalement opposés du champ image. 5. Dispositif de visée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs détecteurs de température (12) sont associés à l'objectif (11) de la partie infrarouge.