BE888628A - Appareil d'optique perfectionne pour vision binoculaire. - Google Patents

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BE888628A BE0/204654A BE204654A BE888628A BE 888628 A BE888628 A BE 888628A BE 0/204654 A BE0/204654 A BE 0/204654A BE 204654 A BE204654 A BE 204654A BE 888628 A BE888628 A BE 888628A
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Description


  Appareil d'optique perfectionné pour vision binoculaire.

  
La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un appareil d'optique et, en particulier, à un appareil d'optique pour vision binoculaire.

  
On utilise les appareils d'optique pour vision binoculaire, par exemple dans des instruments à faible niveau lumineux ou dans les instruments pour vision nocturne, grâce auxquels un observateur peut observer, avec les deux yeux, une image agrandie d'un objet qui est habituellement la plaque avant d'un tube amplificateur d'image. La lumière provenant d'une scène ou d'un objet à un faible niveau de brillance est focalisée par un système de lentilles sur le tube amplificateur d'image qui, grâce à un système électro-optique d'amplification, donne sur sa plaque avant une image de la scène ou de l'objet suffisamment brillante pour permettre une observation par l'oeil humain. La lumière provenant de l'image visualisée parvient aux yeux de l'observateur par l'intermédiaire d'un appareil d'agrandissement quelconque.

   Dans certaines applications d'instruments à vision binoculaire, l'objet peut être un tube à rayons cathodiques au lieu d'un tube amplificateur d'image.

  
Un appareil à vision binoculaire fournissant aux deux yeux une image unique d'un tube amplificateur d'image ou d'un tube à rayons cathodiques est très avantageux du point de vue du prix et du poids par rapport à un appareil binoculaire dans lequel on utilise deux tubes séparés et deux optiques associées, une pour chaque oeil. Cependant, dans un appareil à vision binoculaire, les optiques doivent pouvoir fournir des images satisfaisantes de cet objet unique à deux yeux séparés d'une certaine distance.

  
La vision d'un objet unique par les deux yeux peut être obtenue au moyen d'une lentille d'agrandissement binoculaire, c'est-à-dire d'une lentille spécialement conçue pour que sa pupille de. sortie soit suffisamment grande pour être utilisée par les deux yeux et des exemples de ces lentilles sont décrits dans les brevets anglais n[deg.] 1.389.564 et
1.537.276. On a également proposé dans le brevet anglais

  
 <EMI ID=1.1> 

  
des surfaces réfléchissantes planes et concaves qui forment une image finale à l'infini, la taille et/ou la disposition des surfaces réfléchissantes ainsi que la taille du corps solide étant suffisantes pour permettre une vision binoculaire de l'image finale par un observateur plaçant les yeux, respectivement, devant les pupilles de sortie ou les faces de sortie du corps solide. On a également proposé d'utiliser un système de lentilles collimatrices associé à des moyens permettant à chaque oeil de regarder à travers une partie

  
de l'ouverture du collimateur. Les brevets anglais

  
n[deg.] 1.506.614 et 1.556.511 décrivent, en particulier, effectivement un système d'expansion de pupille à réflexions multiples, le brevet anglais n[deg.] 1.542.124 décrit un dispositif à prismes, les brevets anglais n[deg.] 1.076.639 et

  
GB 2020943A décrivent un système de transfert de pupille par des moyens télescopiques et le brevet anglais n[deg.] 923.925 décrit un dispositif à prismes et à télescopes.

  
Il est parfois très souhaitable que l'appareil de vision binoculaire se monte directement sur la tête de l'observateur à la manière de grosses lunettes. Ceci présente l'avantage, par rapport à un montage fixe, de permettre les mouvements de la tête, tandis que l'on continue à regarder dans l'appareil, les mains de l'observateur restant libres pour effectuer d'autres manipulations. Pour permettre un tel montage sur la tête, l'appareil doit être de petite taille

  
et de faible poids. Cependant, les mêmes qualités restent souhaitables.pour d'autres utilisations qu'avec un montage sur la tête, en particulier, lorsqu'il s'agit d'équipements portables.

  
L'arrivée sur le marché d'amplificateurs d'image

  
et de tubes à rayons cathodiques relativement petits et légers, a grandement contribué à réduire la taille et le poids des équipements, ce qui a permis d'obtenir des appareils relativement portables et pouvant même se monter sur la tête de l'observateur. Néanmoins, il reste très souhaitable de continuer à réduire la taille et le poids des appareils en même temps que leur prix, tout en conservant de bonnes performances optiques.

   Suivant l'invention, il est prévu un appareil d'optique fournissant aux deux yeux d'un observateur une même vue d'un même objet, comprenant un système de lentilles catadioptrique comprenant un ménisque solide et une lentille correctrice disposée de manière à recevoir la lumière sortant du ménisque, et une paire de télescopes destinés à observer l'image produite par le système de lentilles catadioptrique, et des moyens pour replier et décaler les faisceaux lumineux dans chaque télescope, de manière à obtenir une séparation des pupilles de sortie permettant une vision binoculaire normale, caractérisé en ce que le ménisque solide

  
4 présente une face postérieure extérieure concave dont

  
le rayon de courbure est plus court que celui de sa face antérieure extérieure convexe, un revêtement réfléchissant 6 appliqué sur la zone centrale de la face postérieure extérieure concave, de manière à former une zone centrale réfléchissante intérieure convexe et un revêtement réfléchissant 5 appliqué sur la partie extérieure de la face antérieure extérieure convexe de manière à former des zones réfléchissantes intérieures concaves, ce qui permet d'obtenir une configuration Cassegrain solide dans le corps du ménisque, un élément de lentille négatif 3 étant prévu au centre de la face extérieure convexe de l'élément 4 et, caractérisé en outre en ce que chaque télescope comprend un objectif à lentille simple 8

  
 <EMI ID=2.1> 

  
double 9, 10.

  
L'élément de lentille négatif peut être collé à la zone centrale de la face extérieure convexe et l'élément de lentille correctrice est disposé de manière à recevoir la lumière sortant de l'élément de ménisque solide. Dans une variante, l'élément de ménisque solide et l'élément de. lentille négatif peuvent être combinés en un élément d'une seule

  
pièce formé essentiellement de l'élément de ménisque dont

  
une partie correspond à l'élément de lentille négatif faisant saillie sur la zone centrale de sa face extérieure

  
convexe et est l'équivalent de celui-ci, le revêtement réfléchissant appliqué sur cette dernière étant situé à l'extérieur de la partie en saillie. Un tel élément d'une seule pièce peut être obtenu, par exemple, par moulage. Les télescopes sont d'une forme simple et comprennent chacun

  
un objectif à'lentille simple ou double et un oculaire à lentille simple ou double. Certaines lentilles ou toutes les lentilles peuvent être réalisées en matière plastique de

  
qualité optique et l'on peut également utiliser des surfaces

  
non sphériques.

  
En variante, toutes les lentilles peuvent être en verre et ne présenter que des surfaces sphériques. Le système de lentilles catadioptrique est de préférence un système collimateur donnant une image collimatée de l'objet et les moyens utilisés pour replier et décaler les rayons lumineux dans les télescopes et dans les oculaires de télescopes peuvent former

  
des angles tels que les lignes de visée partant des deux yeux convergent de manière à localiser l'image vue par l'observateur à une distance convenable devant lui. En variante cependant, le système de lentilles catadioptrique peut effectivement être un collimateur défocalisé, c'est-à-dire qu'il peut former une image virtuelle de l'objet à une distance finie et

  
les télescopes peuvent former des angles tels qu'ils divergent

  
de façon correspondante en direction des positions des yeux.

  
La lumière sortant de la lentille correctrice peut être collimatée et les angles des moyens servant à replier et décaler les faisceaux lumineux ainsi que des lentilles d'oculaires peuvent être calculés de façon que les rayons lumineux partant des deux yeux convergent pour localiser l'image observée par l'observateur à une distance convenable devant celui-ci.

  
En variante, la lumière sortant de la lentille correctrice peut être divergente et les angles des télescopes peuvent être calculés pour diverger corrélativement de façon que l'image vue par l'observateur se trouve à une distance convenable devant lui.

  
L'élément de ménisque solide peut comprendre un

  
 <EMI ID=3.1> 

  
chissantes et un élément de lentille négatif collé à la face extérieure convexe de l'élément de ménisque. De préférence, bien que cela ne soit pas essentiel, l'élément de lentille négatif est fait du même matériau ou d'un matériau analogue

  
à celui de l'élément de ménisque qui est de préférence en verre. En variante, l'élément de ménisque solide peut être un élément en forme de ménisque d'une seule pièce dont une partie fait saillie sur sa face extérieure convexe.

  
l'élément de lentille correctrice est, de préférence, un ménisque à concavité tournée vers l'objet et peut être réalisé en verre avec des surfaces de réfraction sphériques ou en matière plastique avec des surfaces de réfraction non sphériques.

  
Les lentilles d'objectif et d'oculaire de chaque télescope peuvent être en verre ou en matière plastique. Lorsqu'elles sont en verre, la lentille d'objectif peut être constituée d'un ou de deux éléments de lentille et la lentille d'oculaire de deux éléments de lentille, éventuellement identiques, les surfaces de réfraction en verre étant toutes à courbure sphérique. Lorsqu'elles sont en matière plastique,

  
la lentille d'objectif peut être constituée d'un élément de lentille unique à surface de réfraction non sphérique, et la lentille d'oculaire d'un élément de lentille unique à surface de réfraction non sphérique.

  
Les moyens permettant de replier et décaler les rayon lumineux entre les lentilles d'objectif et d'oculaire de chaque télescope, sont de préférence constitués par une paire de miroirs, bien qu'on puisse utiliser un prisme.

  
L'invention a encore pour but de créer de grosses lunettes de vision de nuit à tube amplificateur d'image unique et à système optique tel que celui décrit ci-dessus, pour fournir à chaque oeil de l'observateur une image ou une information visuelle apparaissant sur le tube amplificateur d'image.

  
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un appareil d'optique selon l'invention représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints, dans lesquels:

  
la Fig. 1 est une représentation schématique d'une première forme de réalisation de l'invention;

  
la Fig. 2 est une représentation schématique d'une seconde forme de réalisation de l'invention, et

  
la Fig. 3 est une représentation schématique d'une troisième.forme de réalisation de l'invention.

  
La forme de réalisation de l'invention représentée sur la Fig. 1 comprend un objet se présentant sous la forme d'un tube amplificateur d'image 1 muni d'une plaque avant 2 sur laquelle viennent se former, de façon classique, des informations visuelles.

  
Tout près de la face avant 2 se trouve un élément de lentille plan-concave 3 dont la face concave s'adapte et se colle sur la partie centrale de la faxe convexe d'un élément de ménisque optique d'une seule pièce 4. La partie extérieure de la face convexe de l'élément 4 comporte un revêtement réflecteur destiné à former des surfaces concaves 5 réfléchissant vers l'intérieur, et la partie centrale de la face concave de l'élément 4 porte un revêtement réflecteur destiné à former une surface convexe 6 réfléchissant vers l'intérieur.

  
L'élément 4 essentiellement constitué par un simple élément de ménisque dont la face concave présente un rayon de courbure plus petit que la face convexe, forme ainsi une configuration Cassegrain d'une seule pièce, dans la masse de l'élément de lentille. Au voisinage de la face concave extérieure de l'élément 4, se trouve un élément de lentille en

  
 <EMI ID=4.1> 

  
vers l'objet.

  
L'élément 4 est réalisé dans un matériau à faible dispersion optique, et l'élément de lentille négatif 3 est réalisé dans le même matériau (bien que l'identité entre les deux matériaux ne soit pas essentielle).

  
L'élément de lentille légèrement positif 7 situé du côté opposé de l'élément Cassegrain d'une pièce 4, et à concavité tournée vers l'objet, est réalisé dans un matériau optique à forte dispersion.

  
Les éléments 3, 4, 7 forment ensemble un système collimateur donnant une image agrandie de l'information visuelle affichée sur la plaque avant 2 du tube amplificateur d'image 1. La lumière provenant de la plaque avant 2 est transmise à travers l'élément 3 et pénètre dans l'élément 4 pour se réfléchir sur la surface réfléchissante intérieure convexe 6, puis sur les surfaces réfléchissantes intérieures concaves 5. La lumière ainsi réfléchie sort alors par la partie extérieure libre de la face extérieure concave de l'élément 4. Ainsi, comme on peut le voir sur la Fig. 1, la lumière sort effectivement de la face extérieure concave de l'élément 4 sous la forme de deux faisceaux sortant des deux. 

  
côtés de la zone centrale réfléchissante 6.

  
On obtient une réfraction à la sortie de cette face et les faisceaux sont encore réfractés en traversant l'élément de lentille positif 7.

  
Le fort degré d'aberration sphérique non corrigée, fourni par les surfaces réfléchissantes intérieures 5, est largement corrigé par association avec la trop forte correction d'aberration sphérique fournie par la surface réfléchissante intérieure convexe 6 et par la face de sortie concave à réfraction extérieure de l'élément Cassegrain d'une seule

  
pièce 4. L'aberration chromatique longitudinale surcorrigée de l'élément Cassegrain solide 4 est corrigée par l'élément de lentille positif 7. La coma et l'astigmatisme sont tous deux très faibles du fait de la structure concentrique de toutes

  
les surfaces optiques de l'élément Cassegrain 4 (sauf la surface plane de l'élément 3 au voisinage de l'objet) et de

  
sa limite d'ouverture (qu'on supposera située à la surface de sortie de la lentille positive 7). La lentille positive 7 donne très peu d'aberrations du fait de sa faible puissance optique. La courbure de champ n'est pas complètement corrigée, mais elle est suffisamment faible pour qu'on puisse obtenir

  
une précision de collimation de l'ordre de 2 milliradians

  
sur les bords d'un champ de vision de 27 degrés.

  
L'élément Cassegrain d'une seule pièce 4 est de préférence réalisé en verre du fait des précisions de surface relativement élevées à prévoir sur les surfaces réfléchissantes. Cependant, cet élément 4 peut être réalisé dans des matières plas tiques à faible dispersion optique telles que des matières acryli ques, comme par exemple celle connue sous la marque Perspex. Dans ce cas, les éléments 3 et 4 peuvent être moulés d'un seul bloc. L'élément de lentille légèrement positif (ou focalisant) 7 peut être réalisé dans un verre de type flint, ou dans une matière pla tique à forte dispersion optique telle que le polystyrène. Dans ce dernier cas, on peut utiliser une surface non sphérique pour obtenir une meilleurs correction de l'aberration sphérique.

  
L'image collimatée agrandie produite ppr le système collimateur décrit ci-dessus, est observée par une paire de télescopes à faible grandissement, ce grandissement étant typiquement d'un facteur multiplicatif 1, 3, bien qu'on puisse utiliser, suivant les besoins, un grandissement plus faible ou plus fort. Ainsi, chacun des faisceaux de lumière collimatés décrits ci-dessus, sortant du système collimateur, est reçu dans un télescope correspondant, ces télescopes regardant effectivement par les zones non réfléchissantes, et par conséquent claires, situées des deux côtés de la zone centrale réfléchissante 6 de l'élément 4. L'élément Cassegrain d'une seule pièce 4 peut être tronqué de manière à supprimer les parties non utilisées pour réduire le poids.

   Les télescopes sont typiquement de forme classique, ils sont réalisés en verre et traités pour être parfaitement achromatiques, de plus ils utilisent un oculaire bien corrigé à éléments multiples. On peut cependant, pour réduire les coûts, utiliser des formes de télescopes plus simples réalisées en verre simple, ou à partir d'un système entièrement réalisé en matière plastique de qualité optique.

  
Lorsqu'on utilise une construction de verre simple, on peut réduire les coûts en utilisant un objectif à élément de lentille unique et un oculaire à deux éléments (de préférence identiques). Une telle disposition est représentée sur la Fig. 1 dans laquelle l'objectif à lentille unique est un élément biconvexe 8, l'oculaire étant constitué de deux éléments plan-convexes 9 et 10 montés à une certaine distance l'un de l'autre avec leurs faces convexes tournées l'une vers l'autre. 

  
Le système de télescope comprend, entre l'objectif et l'oculaire, un espace d'air central suffisant pour recevoir deux miroirs de décalage de faisceau 11 et 12 donnant, pntre les pupilles de sortie, un écartement suffisant pour  permettre une vision binoculaire convenable, la largeur ou le diamètre efficace de l'élément 4 étant plus petit que l'écartement entre les yeux.

  
Ainsi, dans chacun des deux télescopes, la lumière venant de la lentille d'objectif 8 (qui focalise la lumière pour former une image intermédiaire) est d'abord réfléchie par le miroir 11, puis par le miroir 12 vers l'oculaire 9, 10
(qui visualise l'image intermédiaire). Un observateur plaçant les yeux dans les positions El et E2 regarde dans les oculaires et peut ainsi voir avec chaque oeil une image agrandie de l'information visuelle affichée sur la plaque avant 2 du tube amplificateur d'image 1.

  
Les angles des miroirs 11, 12 et les oculaires peuvent être calculés de façon que les lignes de visée des deux positions d'oeil El et E2 convergent pour localiser l'image vue par l'observateur, à une distance convenable devant celui-ci.

  
Dans chaque télescope du sytème de la Fig. 1, l'élément de lentille d'objectif 8 est de préférence réalisé dans un verre flint à fort indice de réfraction placé à une distance telle du système catadioptrique solide, que le fort indice de réfraction réduise son aberration de sphéricité sous corrigée, les moyens d'espacement étant tels que l'astigmatisme soit faible et que l'aberration chromatique latérale  annule celle introduite par le système d'oculaire non achromatisé. L'aberration chromatique longitudinale n'est pas corrigée, mais elle est suffisamment faible pour être tolérable dans la bande spectrale typiquement rayonnée dans le vert par un phosphore classiquement utilisé dans le tube amplificateur d'image 1. La forme choisie pour l'objectif de verre 8 est celle qui donne le minimum de coma pour l'ensemble du système de télescope en verre.

  
Les éléments de lentilles 9 et 10 de l'oculaire sont réalisés dans un verre à faible dispersion de préférence

  
 <EMI ID=5.1> 

  
sphérique dans la pupille. La distorsion résiduelle peut être compensée par le dessin de la lentille d'objectif (non représentée), placée à l'extrémité avant de l'ensemble du. système pour focaliser la lumière d'une scène ou d'un objet à faible niveau lumineux sur le tube amplificateur d'image 1.

  
Un exemple particulier de système selon l'invention,

  
 <EMI ID=6.1> 

  
quées ci-après, toutes les dimensions étant en millimètres.

  
Dans cet exemple, tous les éléments optiques 3, 4, 7, 8, 9 et
10 sont en verre, et leurs faces successives, dans le sens de propagation de la lumière, sont repérées par les références

  
 <EMI ID=7.1> 

  
et R13 est la face plane arrière de l'élément 10. La face exté-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
repérée par les deux références R2 et R4, car la lumière tombe deux fois lorsqu'elle pénètre dans l'élément 4 par la partie centrale de cette face (qui s'adapte et se colle sur la face concave de l'élément 3), et la deuxième fois lorsqu'elle est réfléchie intérieurement par les surfaces réfléchissantes extérieures 5. De la même façon, la face extérieurement concave (intérieurement convexe) de l'élément 4, est repérée par les deux références R3 et R5, car la lumière tombe également deux fois sur cette face, la première fois lorsqu'elle est réfléchie intérieurement par la zone centrale réfléchissante 6 de cette face, et la deuxième fois lorsqu'elle passe à travers cette face des deux côtés de la zone centrale 6.

  
Toutes les faces courbes sont sphériques. Les rapports épaisseur axiale/séparation concernent les surfaces

  
 <EMI ID=9.1> 

  
ces R8 à R13 (éléments 8, 9 et 10) suivant l'axe optique E des deux positions des yeux.

  
La séparation entre les surfaces R7 et R8 est repérée sur l'axe 0 et se mesure comme la distance entre le point où la surface R7 coupe l'axe 8 et le point où une tangente

  
 <EMI ID=10.1> 

  
Cet exemple est appelé exemple 1 dans le tableau

  
ci-après. EXEMPLE 1
 <EMI ID=11.1> 
 EXEMPLE 1. (suite)

  

 <EMI ID=12.1> 


  
La forme de réalisation représentée sur la Fig. 2 est essentiellement semblable à celle de la Fig. 1, mais elle utilise des éléments en matière plastique dans les télescopes.

  
Dans la forme de réalisation de la Fig. 2, chaque télescope est constitué d'un objectif à lentille unique 13 et d'un oculaire à lentille unique 14, le décalage des faisceaux lumineux entre l'objectif et l'oculaire étant obtenu au moyen des mêmes miroirs 11 et 12 que ceux décrits ci-dessus. La lentille d'objectif 13 et la lentille d'oculaire 14 présentent chacune une surface non sphérique destinée à corriger l'aberration sphérique, la coma, l'astigmatisme, la distorsion et l'aberration sphérique de la pupille.

  
Conne dans le cas d'un télescope en verre, l'élément de lentille d'objectif est de préférence réalisé dans un matériau à forte dispersion tel que par exemple du polystyrène, et se trouve séparé du système catadioptrique d'une seule pièce afin de corriger l'aberration chromatique latérale. L'élément de lentille d'oculaire 14 est réalisé dans un matériau à faible dispersion tel que par exemple un matériau acrylique connu sous la marque Perspex.

  
Une plaque ou lentille de verre (non représentée) est de préférence placée entre la lentille d'oculaire et la position de l'oeil pour assurer une'protection contre les rayures. 

  
Dans la forme de réalisation de la Fig. 2, l'élément de lentille faiblement positif 7 est également réalisé dans une matière plastique à forte dispersion telle que du polystyrène, et comporte également une surface non sphérique. Les éléments 3 et 4 sont réalisés en verre et la surface avant de l'élément 3 est convexe de façon que cet élément 3 présente une forme de ménisque.

  
Dans l'exemple particulier de la Fig. 2, les données numériques sont celles indiquées ci-après, les dimensions étant toujours données en millimètres. Les surfaces successi-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
cas de l'exemple 1, mais il y a ici deux surfaces de moins car les oculaires sont constitués par une lentille unique.

  
Cet exemple est appelé exemple.2 dans le tableau ci-après.

  
 <EMI ID=14.1> 
 <EMI ID=15.1> 
 
 <EMI ID=16.1> 
 <EMI ID=17.1> 

  
nies, respectivement; par les équations suivantes:

  

 <EMI ID=18.1> 


  
où x, y et z sont des coordonnées rectangulaires, z étant dirigé suivant l'axe optique.

  
On pourra constater que l'appareil décrit ci-dessus peut être relativement bon marché et léger, cet appareil pouvant, en particulier, se monter sur de grosses lunettes pour vision de nuit. Typiquement, l'ensemble du système de visualisation peut avoir un champ de vision de 40 degrés, un diamètre de pupille d'oculaire de 6 mm, une profondeur de champ de 26 mm, un résolution de 1 milliradian et une courbure de champ de

  
2,5 dioptries. 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
système entièrement en verre, comme dans le cas de l'exemple 1, peut être de l'ordre de 100 grammes; le poids total

  
 <EMI ID=20.1> 

  
tel que celui de l'exemple 2 étant d'environ 45 grammes. On remarquera, en outre, que le système de visualisation selon l'invention ne nécessite pas d'étage d'inversion d'image dans le tube amplificateur de brillance 1, cette inversion étant assurée par le système de visualisation lui-même.

  
Dans les formes de réalisation particulières décri-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
catadioptrique qui collimate la lumière provenant de l'objet pour produire une image collimatée destinée à être observée par les télescopes.

  
Comme indiqué ci-dessus, les mirois de décalage

  
et les oculaires des télescopes utilisent des angles permettant de localiser l'image vue par l'observateur à une distance convenable devant celui-ci.

  
Comme variante de réalisation, le système de lentilles catadioptrique peut être disposé de manière à fournir des faisceaux de lumière divergeant comme s'ils provenaient d'un point situé par exemple à 70 cm au-delà du système, le système de lentilles catadioptrique étant alors en fait un collimateur défocalisé fournissant une image virtuelle de l'objet dans cette position. Les angles des télescopes doivent alors être calculés en conséquence, c'est-à-dire que leurs axes E doivent diverger vers les positions des yeux de façon qu'ils convergent vers la position ci-dessus de l'image.

  
Les formes de réalisation plus particulièrement décrites et illustrées ci-dessus, conviennent très bien pour un tube amplificateur d'image à phosphores présentant une largeur spectrale appréciable, de l'ordre de 100 nanomètres par exemple, comme c'est le cas pour les phosphores à rayonnement vert couramment utilisés dans les tubes amplificateurs de brillance.

  
Ainsi, l'élément Cassegrain d'une seule pièce 4

  
et éventuellement l'élément négatif 3 et les éléments d'oculaires 9, 10 ou 14 des télescopes, peuvent être réalisés dans un matériau à faible dispersion dont la constringence ou valeur V ne descend, par exemple, pas au-dessous de 40, les objectifs 8 ou 13 des télescopes étant réalisés dans un matériau à dispersion relativement élevée dont la constringence ou valeur V ne dépasse, par exemple, pas 40, avec un indice de réfraction Nd également relativement élevé ne descendant, par exemple, pas au-dessous de 1,58.

  
De plus l'élément de lentille 7 décrit ci-dessus est légèrement positif, mais cet élément constituant essentiellement une lentille correctrice, est réalisé dans un matériau à forte dispersion dont la constringence ou valeur V ne dépasse, par exemple, pas 35. On remarquera que si l'on utilise un phosphore monochromatique, la correction chromatique devient moins nécessaire et les considérations de dispersion et d'indice de réfraction ci-dessus présentent beaucoup moins d'importance. Cela permet alors une plus grande liberté dans le choix des matériaux car les caractéristiques ci-dessus de fortes ou faibles dispersions et de forts indices de réfraction n'ont plus à être prises en considération. De plus l'élément de lentille correctrice 7 n'a plus à être légèrement positif, mais peut être de convergence nulle ou même légèrement négative.

  
La Fig. 3 représente une autre forme encore de réalisation de l'invention, cette forme étant essentiellement analogue à celle de la Fig. 1 et utilisant les mêmes références pour repérer les mêmes parties. Cependant, dans la forme de  <EMI ID=22.1> 

  
est constitué de deux lentilles biconvexes repérées par les références 8A et 8B, l'élément 8B le plus éloigné de l'élément 7 étant réalisé dans un matériau à forte dispersion, et l'élément 8A le plus voisin de l'élément 7 étant réalisé dans un matériau à relativement faible dispersion. Ces deux éléments d'objectif permettent, en réduisant l'aberration sphérique, d'augmenter l'ouverture et, par conséquent, la pupille de sortie du télescope. Les éléments 9 et 10 constituant l'oculaire de chaque télescope sont, respectivement, un ménisque et une lentille biconvexe. L'élément négatif 3 collé

  
à l'élément 4 est une lentille biconcave, la surface avant étant concave, pour des raisons de courbure de champ et d'aberration sphérique. L'élément 3 comporte également des chan-

  
 <EMI ID=23.1> 

  
L'exemple de réalisation représenté sur la Fig. 3 correspond aux données numériques ci-après, toutes les dimensions étant encore ici en millimètres.

  
 <EMI ID=24.1> 

  
tous en verre, et leurs faces successives dans le sens de pro-

  
 <EMI ID=25.1> 

  
R15 de la même façon que dans l'exemple 1. On a ici deux faces supplémentaires correspondant au fait qu'on utilise deux éléments d'objectif. Toutes ces faces sont à courbure sphérique.

  
Ce dernier exemple constitue l'exemple 3..

  
Dans cet exemple 3, l'objet est situé à une distance

  
 <EMI ID=26.1> 

  
optique constitué par les éléments 3, 4 et 7 forme une image

  
 <EMI ID=27.1> 

  
c'est-à-dire que ce système se comporte comme un collimateur défocalisé, comme indiqué ci-dessus. Les angles des télescopes sont calculés de manière à diverger vers les positions des yeux pour visualiser l'image, l'image finale étant située

  
 <EMI ID=28.1> 
 <EMI ID=29.1> 
 EXEMPLE 3 (suite)

  

 <EMI ID=30.1> 


Claims (1)

  1. REVENDICATIONS
    1.- Appareil d'optique fournissant aux deux yeux d'un observateur une même vue d'un même objet, comprenant un système de lentilles catadioptrique comprenant un élément de ménisque solide et une lentille correctrice disposée de manière à recevoir la lumière sortant de l'élément de ménisque, une paire de télescopes destinés à observer l'image produite par le système de lentilles catadioptrique et des moyens pour replier et décaler les faisceaux lumineux dans chaque télescope de manière à obtenir une séparation des pupilles de sortie permettant une vision binoculaire normale, caractérisé en ce que l'élément de ménisque solide (4) comporte une face postérieure extérieure concave de rayon de courbure plus petit que celui de sa face antérieure extérieure convexe, un revêtement réfléchissant (6)
    appliqué sur la zone centrale de la face postérieure extérieure concave de manière à former une zone centrale réfléchissante intérieure convexe et un revêtement réfléchissant (5) appliqué sur la partie extérieure de la
    face antérieure extérieure convexe de manière à former des zones réfléchissantes intérieures concaves, ce qui permet d'obtenir une configuration Cassegrain solide dans le corps
    de l'élément, un élément de lentille négatif (3) étant prévu
    au centre de la face extérieure convexe de l'élément (4) et. chaque télescope comprend un objectif à lentille simple (8)
    ou double (8A, 8B) et un oculaire à lentille simple (14) ou
    .double (9, 10).
    2.- Appareil d'optique fournissant aux deux yeux
    d'un observateur une même vue d'un même objet comprenant un système de lentilles catadioptrique comportant un élément de ménisque solide et une lentille correctrice disposée de manière à recevoir la lumière sortant de l'élément de ménisque, une paire de télescopes destinés à- observer l'image produite par le système de lentilles catadioptrique et des moyens pour replier et décaler les faisceaux lumineux dans chaque télescope, de manière à obtenir une séparation des pupilles de sortie permettant une vision binoculaire normale, caractérisé en
    ce que l'élément de ménisque solide (4) présente une face postérieure extérieure concave de rayon de courbure plus petit que celui de sa face antérieure extérieure convexe, un revêtement réfléchissant (6) appliqué sur la zone centrale de la face postérieure extérieure concave, de manière à former une zone centrale réfléchissante intérieure convexe et un revêtement réfléchissant (5) appliqué sur la partie extérieure de la face antérieure extérieure convexe, de manière
    à former des zones réfléchissantes intérieures concaves, ce qui permet d'obtenir une configuration Cassegrain solide dans le corps de l'élément, un élément de lentille négatif
    (3) étant prévu au centre de la face extérieure convexe de l'élément (4) et chaque télescope comprend deux éléments biconvexes (8A et 8B), l'élément (8B),le plus éloigné de l'élément (7),étant fait d'une manière à forte dispersion optique et l'élément (SA.), le plus proche de l'élément (7), étant fait d'une matière à dispersion optique relative faible, et les- deux oculaires (9, 10) ont, respec-.. tivement, la forme d'un élément de ménisque et d'un élément biconvexe.
    3.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de lentilles catadioptrique ne coin- prend que deux ou trois éléments de lentilles.
    4.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que certains au moins des éléments de lentilles sont en matière plastique de qualité optique. <EMI ID=31.1> en ce que des surfaces non sphériques sont prévues.
    6.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que tous les éléments de lentilles sont en verre et ne présentent que des surfaces à courbure sphérique.
    7.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de lentilles catadioptrique est un système collimateur fournissant une image collimatée de l'objet.
    8.- Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour replier et décaler les faisceaux lumineux dans les télescopes et les oculaires des télescopes présentent des angles calculés de manière à localiser l'image vue par l'observateur à une distance appropriée de celui-ci.
    9.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de lentilles catadioptrique est en fait un collimateur défocalisé qui forme une image virtuelle de l'objet à une distance finie.
    10.- Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les télescopes présentent des angles calculés pour diverger vers les positions des yeux.
    11.- Appareil suivant la revendication 1, caracté- , risé en ce que la lumière sortant de l'élément.de lentille correctrice est une lumière collimatée et les angles des moyens pour replier et décaler les faisceaux lumineux et des lentilles d'oculaires sont calculés de façon que les lignes de visée partant des deux yeux convergent de manière à localiser l'image vue par l'observateur à une distance convenable de celui-ci.
    12.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la lumière sortant de l'élément de lentille correctrice est une lumière divergente et les angles des télescopes sont calculés pour diverger corrélativement de façon que l'image vue par l'observateur soit localisée à
    une distance convenable.
    13.- Appareil suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'élément d'optique solide ou d'une pièce comprend un élément de ménisque sur la face extérieure convexe duquel sont collées les zones de surfaces réfléchissantes et un élément de lentille négatif.
    14.- Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément de lentille négatif est fait du même matériau ou d'un matériau analogue à celui de l'élément de ménisque.
    15.- Appareil suivant la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'élément de ménisque est en verre.
    16.- Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément d'optique solide est un élément d'une seule pièce en forme de ménisque dont une partie fait saillie sur sa face extérieure convexe.
    17.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que l'élément de lentille correctrice est en forme de ménisque à concavité tournée
    <EMI ID=32.1>
    18.- Appareil suivant la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément de lentille correctrice est en verre et présente des surfaces de réfraction à courbure sphérique.
    19.- Appareil suivant la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément de lentille correctrice est fait d'une matière plastique et présente une surface de réfraction non sphérique.
    20.- Appareil suivant l'une quelconque des reven-. dications 11 à 19, caractérisé en ce que les lentilles de l'objectif et de l'oculaire de chaque télescope sont en verre ou en matière plastique.
    21.- Appareil suivant la revendication 20, caractérisé en ce que l'oculaire à lentille double est formé de deux éléments de lentilles identiques.
    22.- Appareil suivant la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que les surfaces de réfraction courbes des télescopes sont toutes à courbure sphérique.
    23.- Appareil suivant la revendication 22, caractérisé en ce que l'élément de lentille d'objectif de chaque télescope présente une surface de réfraction non sphérique.
    24.- Appareil suivant la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que l'élément de lentille d'oculaire de chaque télescope présente une surface de réfraction non sphérique.
    25.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour replier et décaler les faisceaux lumineux entre la lentille d'objectif et la lentille d'oculaire dans chaque télescope sont constitués par une paire de miroirs.
    26.- Grosses lunettes pour vision de nuit utilisant un tube amplificateur? d'image unique et un.. appareil, d'optique - suivant l'une quelconque des revendications précédentes pour fournir à chacun des deux yeux d'un observateur une image
    de l'information visuelle affichée par le tube amplificateur d'image.
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