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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX SYSTEMES INVERSEURS POUR INSTRUMENTS @ OPTIQUES.
La présente invention est relative aux systèmes inverseurs pour instruments optiques ou appareils similaires permettant d'observer succes- sivement les différentes parties d'un grand champ de vision.
Nous citons, comme exemple d'un tel instrument, un télescope pa- noramique permettant d'explorer 1-'horizon. Dans les télescopes panoramiques du type habituel, on utilise un système de priâmes, qu'on trouve illustré par exemple, sux la fig. 177 de "Fundamentals of Optical Engineering" par Donald H. JACOBS, New-York -London, 1943. Il est constitué par un prisme de 45 , un prisme de Dove et un prisme en toit d'Amici. Ledit système est déjà. relativement compliqué au point de vue optique et présente, en outre, la complication mécanique plus grave que le prisme de Dove, lors de l'explo- ration de l'horizon, doit tourner autour d'un axe vertical à la moitié de la vitesse angulaire, à laquelle le prisme de 45 tourne autour dudit axe.
L'invention a pour objet d'apporter un système inverseur dans le- quel lesdites complications optique et mécanique sont évitées.
Suivant l'inventionon parvientà ce résultat avec un système in- verseur produisant une érection d'image complète au moyen de quatre surfaces réfléchissantes, ce système présentant la caractéristique que l'une ou plu- sieurs de ces surfaces peut ou peuvent tourner autour d'un axe perpendicu- laire au plan d'incidence d'un rayon de lumière incident, conformément à l'axe optique, sur la surface en question.
Il est évident qu'on peut réaliser les surfaces réfléchissantes de différentes manières connues en soi. Ainsi, par exemple, on peut utili- ser dans ce but des miroirs à première surface ou les faces hypoténuse à ré- flexion totale de prismes à 45 .
Suivant l'invention, on peut utiliser un système inverseur qui présente la caractéristique que les 4 faces réfléchissantes, dans une seule
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position, sont disposées mutuellement d'une manière analogue à la combinai- son de prismes de Porro du premier ou deuxième genre. Ce système est réali- sable d'une manière très simple et on va en décrire ci-après plusieurs appli- cations.
Toutefois, dans le cadre de l'invention, on peut utiliser tout système à 4 faces réfléchissantes produisant une érection d'image complète, tel que, par exemple, deux prismes à 45 en combinaison avec un prisme penta- gonal ou deux prismes à 45 en combinaison avec un prisme à 1350 quadrangu- laire à deux surfaces à réflexion totale.
Dans une utilisation du système inverseur suivant l'invention, par exemple, dans des lunettes panoramiques, la première face réfléchissan- te est rotative. Dans une autre utilisation du système inverseur suivant l'invention, par exemple pour observer la "plotting table à bord de vais- seaux, on peut réaliser, suivant l'invention, la seconde face réfléchissan- te de manière rotative comme décrit dans la revendication 1.
On va mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée eu égard au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, qui re- présente quelques modes de réalisation de l'invention, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 représente quatre miroirs, 1, 2, 3, 4, dont les di- rections mutuelles correspondent à celles des quatre faces réfléchissantes d'une combinaison de prismes de Porro du premier genre. La figure représen- te, en outre, le rayon lumineux a b c d e, qui s'étend suivant l'axe opti- que et qui est réfléchi successivement par les miroirs 1, 2, 3, 4. Le mi- roir 4 peut tourner autour de l'axe AB, qui est perpendiculaire au plan d'in- cidence de la partie d du rayon lumineux s'étendant conformément à l'axe op- tique.
Quand on tourne le miroir 4 autour de AB, on peut faire l'obser- vation en toute direction qui est perpendiculaire à AB. Le système alors continue à inverser complètement,des rotations d'image ne se produisant pas.
On parvient à ce résultat par une seule rotation du miroir 4, tandis que les autres miroirs restent immobiles. On peut obtenir un résultat parfaite- ment analogue en réalisant le miroir 4 de manière fixe, mais le miroir 3 de manière qu'il puisse tourner autour d'un axe perpendiculaire aux parties ± et d de l'axe optique local.
Un exemple pratique est illustré schématiquement sur la fig. 2, où l'on utilise le système inverseur suivant l'invention dans un télescope binoculaire pour l'observation de la "plotting table".
On emploie les télescopes de ce genre à bord de vaisseaux pour observer, de la passerelle, une carte se trouvant en-dessous de la passerel- leo Le système inverseur doit être d'une construction compacte et, en outre, une partie maximum de la carte doit être observable. Plus particulièrement l'emploi de radar à bord de vaisseaux nécessite l'observation des cartes plus longues qu'il ne fut possible avec les systèmes conventionnels. Le mo- de de réalisation du télescope suivant l'invention comme représenté sur la fig. 2 permet de surveiller les grandes cartes indispensables au radar.
Les rayons lumineux émanant de la carte sont réfléchis successi- vement aux faces réfléchissantes 5, 6, 7, 8 en 9, 10,.11, 12 respectivement.
Les miroirs 6 et 10 sont constitués par les deux faces latérales du prisme P. Ce dernier prisme peut tourner autour de l'axe CD au moyen du levier E.
Cette rotation a pour effet de déplacer le champ de vue dans les deux téles- copes, c'est-à-dire qu'on observe une autre partie de la carte. Les objectifs 13 et 14 du télescope sont disposés entre les prismes 7, 8 et 11, 12 respec- tivement. L'observateur voit dans les oculaires 15 et 16.
On a donc obtenu le résultat désiré d'une désiré d'une manière ex- trêmement simple. Le télescope binoculaire ne comprend qu'un seul prisme rotatif qui ne produit pas de rotation d'image.
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La fig. 3 représente le schéma de principe d'un système inverseur suivant l'invention, qu'on peut utiliser, par exemple, dans les télescopes panoramiques et qui alors donne lieu à des simplifications et perfectionne- ments considérables par rapport aux types connus.
Les surfaces réfléchissantes 17, 18, 19, 20 sont constituées par les surfaces hypoténuse des prismes illustrés. Le rayon de lumière représen- té s'étend suivant l'axe optique et atteint l'objectif 22 par l'intermédiai- re des surfaces 17, 18, 19 et l'oculaire 21 par l'intermédiaire de la surfa- ce 20.
Les deux prismes, dont les surfaces hypotenuse voisines consti- tuent la surface 17 (qui est donc réfléchissante des deux côtés) peuvent tourner en commun autour de l'axe vertical FG. Quand on tourne ledit systè- me de prismes;, on rend successivement visible dans le champ du télescope, grâce aux deux côtés réfléchissants du miroir 17, toutes les parties de l'ho- rizon,sauf la petite partie où le système de prismes 18, 19 constitue un ob- stacleo Comme dans le cas précédent, on parvient à ce résultat avec des moy- ens exceptionnellement simples et sans aucune rotation d'image.
La figure 4 est une vue d'un télescope panoramique binoculaire réalisé au moyen de deux télescopes construits selon le principe de la fi- gure 3. Les miroirs 23 et 24, qui consistent chacun de deux prismes, peu- vent chacun tourner autour d'un arbre, ces arbres étant supportés dans deux plaques parallèles 25 et 26. Sur lesdits arbres sont montées les roues 27 et 28, qui sont reliées par une corde 29, L'arbre du prisme réfléchissant 24 porte, en outre, le bouton 30. A la plaque 25 sont fixés les tubes-de téles- cope 31 et 32, qui contiennent les objectifs (non représentés sur la figure) et les oculaires 33 et 34, Dans le prolongement des tubes 31 et 32 s'éten- dent les tubes 35 et 36 ayant les ouvertures 37 et 38 du côté des miroirs 23 et 24 respectivement.
Dans chacun des tubes 35 et 36 est logé un système de prismes (non visible sur la fig. 4) identique au système de prismes 18, 19 sur la fig. 3, alors que chacun des tubes 31 et 32 comporte en-dessous un prisme (également pas visible) identique au prisme 20 sur la fig. 3.
A la plaque inférieure 24 sont rigidement fixées les goupilles 39 et 40, qui peuvent tourner dans les oeillets 41 et 42 qui, à leur tour, sont solidaires des tiges verticales 43 et 44. Ces dernières sont fixées par exem- ple, par rapport au sol. L'observateur voyant à travers les oculaires 33 et 34 peut explorer l'entier horizon en tournant le bouton 30, avec lequel les surfaces 23 et 24 tournent simultanément et à la même vitesse de manière à rester perpendiculaires l'une à l'autre. Dans ce cas, il est particulière- ment important que la faible interruption dans le champ de vision d'un des télescopes existe, en effet, mais n'est pas gênante parce que l'autre téles- cope est exempt d'interruption dans la position en question.
On peut aussi explorer l'espace en direction verticale en tournant l'ensemble du télescope autour des goupilles 39 et 40. La figure 5 représente encore un autre mode de réalisation du système inverseur suivant l'invention.
Les quatre surfaces réfléchissantes 45, 46, 47, 48 sont constituées par les faces hypoténuse des prismes représentés. Dans la position illustrée, lesdi- tes surfaces sont disposées de manière analogue à la combinaison de prismes de Porro du deuxième genre. La figure montre, en outre, l'objectief 49 et l'oculaire 50. Le prisme 45 peut tourner autour de l'axe vertical KL, de sor- te que l'entier horizon peut être exploré successivement, exactement comme avec la disposition illustrée sur la Fig. 3. Toutefois, dans le présent cas, le prisme 46 peut également tourner autour de l'axe MN. La rotation autour dudit axe implique qu'on peut explorer le champ de vision également dans la direction verticale.
Par conséquent, on choisit le prisme d'une longueur considérable dans la direction KL, afin d'agrandir autant que possible le champ de vision en direction verticale. Cette disposition extrêmement sim- ple permet donc d'obtenir un grand champ de vision dans les directions hori- zontale et verticale