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Perfectionnements aux appareils de visée optique.
La présente invention concerne des dispositifs pour déterminer conjointement, d'une part, avec un appareil de visée optique tel qu'une lunette binoculaire, monoculaire ou autre, comportant un plan d'image, d'un graticule ou d'une fenêtre de visée (ci-après appelée plan d'image) disposé en avant de chacun des oculaires grossissants, dans le cas d'une lunette binoculaire ou en avant de l'oculaire grossissant unique, dans le cas d'une lunette monoculaire ou ordinaire, et d'autre part, avec un périscope, la direction magnétique ou la cote positive ou la cote négative, ou la direction magnétique et la cote po- sitive ou négative d'un objet éloigné, et elle a pour objet des
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moyens perfectionnés grâce auxquels, entre autres, des images des graduations d'un compas,
ou d'un clinomètre ou à la fois d'un compas et d'un clinomètre peuvent être vues facilement et avec précision sur le ou les plans d'images d'un instru- ment de visée du genre susmentionné, plans sur lesquels une vue de l'objet éloigné peut être distinguée simultanément à travers le ou les verres de l'instrument.
Un instrument de-Visée optique du genre ci-dessus, construit conformément à la présente invention comporte un support tubulaire monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'ins- trument et porté par un support creux fixé sur ce dernier et est associé avec un ou plusieurs prismes ou miroirs (ci-âpres dénommés "prisme" ou "prismes") disposés dans l'instrument, pour former une partie du périscope, la partie restante de ce dernier étant constituée par une disposition de prismes por- tés par une partie du support tubulaire, à l'extérieur de l'instrument, et coopérant avec un compas magnétique porté par le support tubulaire, dans le cas où l'instrument doit déter- miner la direction magnétique d'un objet éloigné,
lequel est visé à travers le verre ou les verres de l'instrument, ou étant associé avec un clinomètre porté par le dit support tubulaire lorsque l'instrument doit déterminer la cote positive ou la cote négative d'un objet visé à travers l'instrument.
Sur les dessins annexés :
La figure 1 représente, partiellement en élévation en bout de l'arrière, et partiellement en coupe verticale sui- vant la ligne I-I de la figure 2, une lunette binoculaire sus- ceptible, conformément à l'invention, de déterminer la direc- tion magnétique d'un objet éloigné, qui est vu simultanément à travers les verres de l'instrument.
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La figure 2 est une vue correspondante, partielle- ment en plan, et partiellement en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle.
Les figures 4 et 5 sont des vues similaires à figures 1 et 2 représentant l'instrument susceptible, conformément à l'invention, de déterminer la cote positive ou la cote négative d'un objet éloigné qui est vu simultanément à travers l'instru- ment.
La figure 6 est une vue de détail à plus grande échelle.
La figure 7 est une vue similaire à figure 1 repré- sentant une variante de construction du clinomètre.
La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7.
La figure 9 représente, partiellement en élévation en bout et partiellement en coupe transversale, une autre va- riante de construction.
La figure 10 représente, partiellement en plan et partiellement en coupe horizontale, une autre variante.
La figure 11 représente, partiellement en élévation en bout et partiellement en coupe verticale suivant la ligne XI-XI de la figure 10, cette même variante.
La figure 12 représente, en élévation en bout de l'arrière, une lunette binoculaire pourvue d'un compas magné- tique et d'un clinomètre.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, à l'extrémité arrière de l'un des deux organes 1 et la, à savoir de l'organe la,d'une lunette binoculaire, est fixé un support tubulaire horizontal 2, de préférence, de section carrée, dans
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lequel un support tubulaire 3 est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal, et susceptible de former, en association avec une lentille convergente 4 placée dans le support tubulaire 2, un prisme redresseur 5 disposé dans l'instrument, en avant du plan d'image 6 et l'oculaire grossis- sant 7, partie d'un périscope dont la partie restante est constituée par un prisme 8 porté par l'extrémité extérieure du support tubulaire 3.
Ce dernier est pourvu , à l'extérieur du support tubulaire 2, et du coté intérieur du prisme 8, d'un support vertical 9 ayant la forme d'une plaque pendante qui, dans l'exemple représenté, porte une botte de compas magnéti- que 10. La botte de compas est disposée de façon qu'un secteur du disque 11 portant les graduations du compas, se trouve di- rectement au-dessous du prisme 8 qui est placé de façon à réfléchir une image de ce secteur à travers le support tubu- laire 3, le support tubulaire 2 et la lentille convergente 4, sur la face refléchissante du prisme 5.
La disposition est telle que lorsque la boite du compas est maintenue horizonta- lement, une image nette du secteur du cadran du compas peut être vue sur le plan d'image 6 par l'oculaire grossissant 7, simultanément avec une image d'un objet éloigné tel qu'il est 'VU à travers'.le verrelb porté par l'organe la de l'instrument et la position magnétique, ou azimut , de l'objet éloigné peut être ainsi déterminée.
Grâce à la construction décrite, l'image grossie du secteur du cadran de compas est placée transversa- lement à travers le plan d'image 6, comme représenté en lla sur la figure 3, les graduations et les indications de ce secteur étant disposées verticalement, comme représenté, en sorte qu'elles apparaissent exactement comme elles apparais- sent sur le cadran de compas et peuvent, par suite, être lues
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rapidement et facilement. En plaçant les supports tubulaires.
2 et 3 et les prismes 5 et 8 au-dessus de l'axe de l'oculaire 7, comme représenté sur la figure 1, l'image lla du secteur apparait au-dessus de la ligne de repère horizontale centrale a du plan d'image, comme représenté sur la figure 3, cette disposition ayant été reconnue, en pratique, comme la plus commode. La disposition pourrait cependant être telle que l'image apparaisse au-dessous de la ligne de repère a, en plaçant les organes 2, 3, 5 et 8 au-dessous de l'axe de l'o- culaire 7. Le support tubulaire 3 peut être muni d'une fe- nétre en verre clair 3x pour protéger le prisme 8 de la pous- sière et de l'humidité.
Le compas est, de préférence, du type à liquide dans lequel un couvercle en verre 10a est placé directement au-dessus du cadran de compas pivotant 11, tandis que le li- quide est placé dans la botte 10.
Si, en fonctionnement, l'instrument de visée est dirigé vers le haut ou vers le bas pour viser un objet éloi- gné et si le support tubulaire rotatif 3 et la botte de com- pas 10 tournent simultanément, ce support tubulaire et cette botte du compas doivent tourner dans le support 2 pour arri- ver dans la position horizontale avant la lecture de la direc- tion magnétique de l'objet. Ceci peut être obtenu dans la pratique ordinaire en faisant tourner la botte du compas jusqu'à ce que le cadran 11 soit hors de contact d'avec le couvercle en verre 10a et puisse osciller librement sur son pivot 11b.
Ou bien, dans le même but et pour obtenir une plus grande précision, on peut placer entre le couvercle en verre 10a et un autre couvercle en verre 10b, fixé à une courte dis- tance au-dessus du premier, et au-dessous du prisme 8, un ni-
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veau à liquide 12 dont l'image de la bulle d'air est réflé- chie par le prisme 8 en même temps que celle du secteur voi- sin gradué du cadran 11 du compas, à travers le périscope, et peut être observée sur le plan d'image 6 de l'instrument, la disposition étant telle que lorsque la boite du compas est exactement horizontale, l'image de la bulle d'air du niveau se trouve sur la ligne de repère verticale b du plan d'image, comme représenté en 12a sur la figure 3, si l'image du sec- teur lla du cadran de compas coupe la ligne de reperd verti- cale b sur le plan d'image,
comme représenté.
Un compas portatif prismatique ou d'azimut du type courant peut être facilement adapté pour remplir le rôle du compas, avec prisme et support tubulaire rotatif, ci-dessus décrit, en enlevant de ce compas ordinaire les organes qui ne sont pas nécessaires et en y fixant le support vertical 9 susmentionné.
Lorsque l'instrument de visée doit être utilisé pour déterminer la cote positive ou négative d'un objet éloi- gné, le support tubulaire 3 avec le prisme 8, le support 9 et la botte de compas 10 sont enlevés du support tubulaire 2 et remplacés par un autre support tubulaire muni d'un prisme et d'un support sur lequel est monté le clinomètre, le prisme étant disposé pour réfléchir des images des échelles segmen- taires de pentes et de cote négative, et d'un index mobile, associés avec le clinomètre, à travers le support tubulaire et son logement, et la lentille convergente pour en former une image nette. sur le plan d'image de l'instrument. Dans l'exemple représenté sur les figures 4 et 5, le clinomètre comprend une botte circulaire 15 en matière opaque,par exemple en métal, dont l'axe est horizontal.
La paroi latérale inté-
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rieure 13a de la botte forme un support fixé à un support tubu- laire 3a muni d'un prisme 8a et inséré dans le support 2. La partie supérieure de la botte est munie d'une fenêtre trans- parente 14 placée directement au-dessus du prisme 8a. Dans la botte, et au centre de sa paroi latérale extérieure, est montée à pivot, au moyen d'un pivot horizontal 15 tournant à une ex- trémité dans la dite paroi latérale extérieure et, à son autre extrémité, dans un collier 16 fixé sur cette paroi, une pla- que verticale 17 pourvue, à son extrémité supérieure, d'un sec- teur circulaire surplombant 18 en matière transparente, par exemple en mica ou en celluloïd, qui est placé en regard et au-dessous de la fenêtre 14.
Le secteur 18 est pourvu sur son Coté supérieur, en 18a, 18b, de deux échelles graduées segmen- taires s'étendant dans des directions opposées à partir d'un repère central zéro qui est placé au point le plus élevé du secteur 18; une échelle indiquant les valeurs de cote positi- ve et l'autre les valeurs de cote négative. La plaque pivotan- te 17 est munie d'un contrepoids à son extrémité inférieure, en 17a, en sorte qu'elle reste toujours dans la même position.
Dans la botte 13c est fixé un index 19 constitué par un fil qui s'étendant longitudinalement à la botte 15 et en regard de la fenêtre 14, ce fil 19 étant disposé-au voisinage et en travers du secteur 18 et se trouvant normalement en regard du zéro placé entre les deux échelles segmentaires susmention- nées, en sorte que lorsque l'instrument est placé horizontale- ment, une image du fil 19, de l'indication zéro, et des parties avoisinantes des deux échelles, est réfléchie par le prisme 8a à travers la partie restante du périscope et est au point sur le plan d'image.
Lorsqu'on fait tourner l'instrument vers le haut ou vers le bas pour déterminer la cote positive ou négati-
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ve d'un objet éloigné, dont la direction magnétique peut avoir été préalablement déterminée comme décrit ci-dessus, le fil d'index 19 sera déplacé, par la rotation de l'instrument, en regard de l'une ou de l'autre des échelles 18a ou 18b du sec- teur 18 représentant la cote positive ou négative de l'objet éloigné, et une image du fil et d'une partie de l'échelle qui se trouve en regard, sera au point sur le plan d'image 6 de' l'instrument et pourra être observée à travers l'oculaire 7, simultanément avec une image de l'objet visé directement à travers le verre 1b. Le fil d'index et la dite partie de l'é- chelle sont éclairés par la lumière passant à travers la fenê- tre 14.
Avec les prismes 8a et 5 disposés comme représenté, l'i- mage des échelles est disposée horizontalement en travers de la partie supérieure du plan d'image 6 avec leurs graduations et l'image du fil 19 s'étendant verticalement, comme représen- té sur la figure 6. La graduation particulière de l'échelle en regard de laquelle apparatt le fil d'index lorsque l'instru- ment est tourné vers le haut ou vers le bas, représente l'angle de cote positive ou négative de l'objet et peut être lue faci- lement et rapidement sur le plan d'image.
Dans la variante représentée sur les figures 7 et 8, le clinomètre comprend deux échelles segmentaires 18a;, 18b de cotes positive ou négative, disposées de part et d'autre d'une indication zéro qui se trouve au point le plus élevé, les échel- les et l'indication zéro étant placées sur une plaque verticale
20 montée sur un support 20a, par exemple un roulement à billes, monté lui-même sur le support tubulaire 3a et à proximité de la paroi latérale 13a de la botte du clinomètre 13 qui est fixée au dit support tubulaire 3a.
La plaque 20 est munie d'un con- trepoids à sa partie inférieure en 20b en sorte qu'elle reste
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immobile lorsque l'instrument de visée la, son support tubu- laire 3 et la botte de clinomètre 13 tournent autour de l'axe horizontal pour déterminer la cote positive ou négative d'un objet éloigné. L'index associé avec les dites échelles peut, comme représenté, être réalisé sous la forme d'un fil 19a placé à l'avant des dites échelles et fixé à la paroi 13a de la boite 13, en regard d'une fenêtre verticale 14a pratiquée dans cette paroi. La fenêtre se trouve en regard des échelles et le fil d'index est placé verticalement et en regard de l'indication zéro comprise entre les échelles, lorsque l'ins- trument est horizontal.
La plaque 20 peut être protégée par un couvercle 20c se déplaçant avec la boite 13 et muni d'une fenêtre 20d se trouvant en regard des échelles 18a et 18b qui sont formées sur un secteur transparent de la plaque 20 qui peut être éclairée par la lumière traversant la fenêtre 20d.
La partie du périscope associée avec le clinomètre et portée par le support tubulaire 3a comprend, dans cet exemple, une disposition de prisme à double réflexion comportant un prisme supérieur 8b recevant une image des portions des échelles de clinomètre 18a, 18b, du zéro intermédiaire et de l'index 19a et réfléchissant ces images vers le bas sur la partie infé- rieure réfléchissante d'un prisme 8a duquel ces images sont réfléchies à travers un support tubulaire 3a, le tube 2 et la lentille convergente 4 sur le prisme 5, en sorte que ces images sont au point sur le plan d'image.
Le clinomètre ainsi modi- fié travaille de la même manière que celui précédemment décrit en regard des figures 4 et 5 et les images nettes des échelles ou de l'échelle et du fil d'index apparaissent sur le plan d'image, comme représenté sur la figure 6, s'étendant hori- zontalement et coupant la ligne de repère verticale b et se trouvant au-dessus de la ligne de repère a sur ce plan. La
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disposition peut cependant être telle, si on le désire, que ces images soient placées horizontalement au-dessous de la ligne de repère a, comme expliqué précédemment en ce qui con- cerne l'image du secteur du cadran de compas.
En modifiant convenablement la partie du périscope placée dans l'instrument, l'image du secteur du cadran de compas ou les images des échelles du clinomètre et du fil d'index peuvent 'être disposées de façon à apparaître sur un côté de la ligne de repère verticale b du plan d'image et couper la ligne de repère horizontale a de ce plan, mais les dispositions représentées sont préférables.
La partie du périscope placée dans l'instrument de visée peut être construite et disposée de plusieurs autres façons différentes de celles précédemment décrites. Par exem- ple, comme représenté sur la figure 9, le périscope peut comprendre deux tubes ou passages :
tube horizontal 2 dans la partie extrême extérieure duquel le support tubulaire 3 susmentionné peut tourner autour d'un axe horizontal et un tube vertical 2a, un prisme 22 étant placé à l'intersection des deux tubes pour recevoir l'image ou les images réfléchies à partir de la partie du périscope se trouvant à l'extérieur de l'instrument et pour la réfléchir ou les réfléchir vers le bas, et le prisme inférieur 5a étant placé pour recevoir la ou les dites images et les réfléchir sur le plan d'image de l'instrument, l'un des tubes étant muni d'une lentille convergente 4 dans le but précédemment exposé.
Dans une autre variante, représentée sur les fi- gures 10 et 11, la partie du périscope placée dans l'instru- ment de visée, qui peut être du type binoculaire, comme re-
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présenté, ou monoculaire, peut être constituée par un prisme fixe 5a placé en regard ou aux environs du point mort placé dans l'organe tubulaire la de l'instrument entre le verre extérieur 1b et le prisme arrière 24 utilisé pour recevoir une image d'un objet éloigné tel qu'il est vu à travers le dit verre et la réfléchir à travers un prisme approprié tel qu'utilisé dans un système binoculaire ou monoculaire, sur le plan d'image de l'instrument.
La surface réfléchissante du prisme de périscope 5a est placée en regard du passage du support tubulaire rotatif 3, comme précédemment décrit, lequel est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal dans un support tubulaire 2, avec une lentille convergente 4 placée dans le côté du dit organe tubulaire la et avec lequel est associée la botte d'un compas ou d'un clinomètre et aussi un prisme constituant la partie exter- ne du périscope, comme précédemment décrit, en sorte qu'une image ou des images indiquant la position magnétique ou la cote positive ou négative d'un objet éloigné, sont réfléchies, à travers le support tubulaire, sur le prisme 5a du périscope, puis réfléchies sur une partie du dit prisme réfléchissant arrière 24 et, enfin, à travers les prismes réfléchissants restants, sur le plan d'image,
simultanément avec l'image de l'objet tel qu'il est vu à travers le verre 1b. En plaçant le prisme arrière 5a dans les conditions décrites, son imae ou l'image de son support ou du secteur du cadran de compas ou du clinomètre ne peut être vue sur le plan d'image ; une image de la graduation du cadran du compas ou du cli- nomètre peut être vue, en sorte que l'ensemble de l'image d'un objet éloigné tel qu'il est vu à travers le verre de l'instrument est vu sur le plan d'image, une partie de cette
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image pouvant recouper autrement l'image des graduations de cette partie du plan d'image qui porterait une image du secteur du cadran du compas ou du clinomè tre, ce qui faci- lite une lecture précise de la direction magnétique ou de la cote positive ou négative de l'objet éloigné.
Avec cette disposition du prisme intérieur 5a il peut être avantageux de conjuguer, avec le verre 1b, des moyens, tels,par exemple qu'un diaphragme réglable ordinaire à iris, pour réduire la quantité de lumière transmise à travers le verre vers le .plan d'image en vue d'empêcher une altération de la clarté de l'image de la graduation du cadran du compas ou du clino- mè tre.
Dans le cas d'un système binoculaire, un des orga- nes tubulaires, par exemple l'organe la, peut, comme repré- senté sur la figure 12, être muni à la partie intérieure du périscope, avec des moyens de mise au point et d'un support rotatif portant la partie externe du périscope et la botte du compas 10, comme précédemment décrit, et l'autre organe tubulaire, c'est-à-dire l'organe 1 peut être muni de l'autre partie intérieure du périscope, avec des dispositifs de mise au point et avec un support tubulaire rotatif portant la partie externe du périscope, et avec lequel est associée une botte de clinomètre, munie de ses organes conjugués, comme représenté en 13.
En réalisant le support rotatif 3 et ses organes conjugués, amovibles par rapport au support 2, on peut, lors- que l'appareil n'est pas utilisé, ranger séparément l'ins- trument de visée et ce support tubulaire. Dans le même but, la botte du compas ou la botte de clinomètre et les organes conjugés peuvent être établis de façon qu'ils puissent être facilement séparés du support tubulaire rotatif.