Restituteur stéréogrammétrique pour l'établiesement de cartes géographiques.
La présente invention a pour objet un restituteur stéréoararnlnétrique, c'est-à-dire un appareil qui permet de tracer, à une échelle donnée, la carte géographique d'une région (planimétrie et courbes de niveau) ou seulement quelques points sont connus par leurs trois coordonnées, par examen stéréoscopique de deux photos aériennes du même terrain, prises de deux points de vue distincts, généralement à des altitudes voi sines, le plan des clichés étant sensiblement horizontal au moment de la prise de vue.
Le restituteur stéréogrammétrique selon l'invention est du type comportant aux deux
points fixes du triangle d'exploration deux miroirs tournant autour d'axes perpen diculaires au plan dudit triangle et contenus dans les surfaces desdits miroirs, for mant un ensemble pouvant tourner autour de I'axe de référence ;' :
' joignant ces deux points fixes et deux tiges aptes à coulisser dans des manchons supérieurs articulés sur une poutrelle, sur laquelle est monté l'optique de vision stéréoscopique, ces tiges étant assu- jetties à rester dans un plan dont la position relative par rapport à celui du triangle d'ex- ploration est fixe et étant liées aux deux mi soirs rotatifs, de façon à avoir dans leur plan des déplacements angulaires doubles de ceux de leurs miroirs respectifs.
Selon l'invention, ledit restituteur est caractérisé par le fait que lesdites tiges sont soutenues à leur partie inférieure par deux manchons inférieurs articulés sur une plaque faisant partie d'un bloc traceur, et dont l'un au moins peut coulisser sur cette plaque pour varier l'échelle de la reproduction.
Du fait de cette disposition, il est donc possible de faire varier l'échelle de la repro duction, et cela sans avoir à modifier l'écartement des manchons supérieurs dans lesquels coulissent les deux tiges, c'est-à-dire sans l'obligation de procéder à un nouveau calage initial des deux miroirs qui sont reliés auxdites tiges.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation du restituteur conforme à l'inven- tion.
Les fig. 1, 2,3 et 4 sont des schémas explicatifs.
La fig. 5 représente le bâti de l'appareil, en vue perspective, avec les plateaux portephoto et porte-carte.
Les fig. 6 et 7 représentent, en vue pers pectine et en plan, la partie supérieure de l'appareil.
La fig. 8 représente, à plus grande échelle, un détail.
Pour exposer le fonctionnement du restituteur, il est commode d'envisager d'abord le cas particulier où les trois conditions suivantes sont remplies :
1 Les deux clichés sont horizontaux au moment de la prise de vue.
2 Les deux points de prise de vue sont. à la même altitude.
3 Le manchon inférieur coulissant sur la plaque du bloc traceur est supposé dans une position où son axe d'articulation coïncide avec l'axe d'articulation de l'autre manchon inférieur.
Le principe de l'appareil repose sur la considération pour chacun des points du terrain à restituer, d'un ensemble de trois triangles semblables (fig. 1 et 2).
1 Le triangle de prise de vue (fig. 1) :
Ses sommets sont le point du sol à restituer P et les deux positions B B', au moment des prises de vue, du point nodal-image de l'ob- jectif de prise de vue. On appellera ces deux sommets B B' ¸les points de prise de vue .
Le côté qui les joint est la base de prise de vue . Celle-ci est supposée exactement horizontale dans le cas particulier envisagé, mais elle peut être inclinée de quelques degrés dans le cas général. R et R'représentent les plaques photographiques servant à former les images p et p' du point P.
2 Le triangle d'exploration (fig. 2) : Le triangle d'exploration dont les sommets homo- logues des points de prise de vue B B'sont deux points fixes Jjfjf de l'appareil- c'est ainsi qu'on les nommera par la suite. La droite qui les joint, homologue de la base de prise de vue , sera nommée l'axe de réfé- rence¯. Le troisième sommet P', homologue du point à restituer P, est le point de rencontre, virtuel, de deux rayons lumineux passant res pectivement par les ¸points fixes¯ M M' et par les points p p'des deux photos A A' qui sont les images du point P à restituer.
La position dans 1'espace du triangle d'exploration peut être théoriquement quelconque, mais il est préférable, pour la com modité de l'emploi et la facilité des réglages, que l'axe de référence 1T 1Z'soit rigoureuse- ment horizontal. C'est ce qu'on supposera toujours dans ce qui suit.
3 Le triangle de restitution (fig. 2) : Le triangle de restitution dans lequel le côté homologue S S'de la base de prise de vue B B'est appelé la base de restitution .
Dans le cas particulier envisagé, cette dernière a une longueur fixe et les deux autres cotés sont matérialisés par deux tiges mé- talliques. Leur point d'intersection Z¯, qui est donc l'homologue du point P à restituer, est appelé le point restituée.
La position dans 1'espace du triangle de restitution¯ S S' U peut Ûtre thÚoriquement une position fixe quelconque par rapport au triangle d'exploration , mais pour des com modités de réalisation, il est préférable que ses côtés soient parallèles aux côtés homo- logues dudit triangle d exploration . 11. 1I'P', ce qu'on supposera toujours dans ce qui suit.
Les photos A A' doivent Ûtre d'abord placées dans l'appareil, de façon que le solide constitué par l'axe de réiérenee . lI. lI'et les deux photos soit superposable au solide en gendré de la manière suivante (voir fig. 3) :
1 On place chaque cliché A et 1'dans la position qu'il occupait au moment de la prise de vue.
'' On prend les symétriques et a' de chaque cliché A et 21'par rapport au point de prise de vue eorrespondant (B et B').
30 On fait subir au solide constitué par l'un des points de prise de vue (B ou B') et le symétrique (a ou a') du cliché eorrespon- dant, par exemple à l'ensemble B'a', une translation dirigée selon la base de prise de vue B B'et d'amplitude telle que B'vienne en B1', la distance B B1' Útant Úgale Ó la longueur de l'axe de référence 1Z JZ'de l'appareil.
Il en résulte que, lorsqu'elle a été mise dans sa position correcte, chaque photo A (A') est à une distance du point fixe 37 () égale à la distance focale de l'objectif de prise de vue et au-dessous de lui ; elle est horizontale et orientée dans son plan de telle fac. que les deux faisceaux de droites définis l'un par r ¸le point de prise de vue B (B') et par les différents points P du terrain, l'autre par le ¸point fixe¯ M (M') et les points p (p') de la photo-image A(A') des points du terrain, sont superposables.
Cette opération constitue la mise en place des faisceaux perspectifs . On la réalise par quatre mouvements de chaque photo l. l', soit :
trois translations suivant trois directions tri rectangulaires et une rotation autour d'un axe perpendiculaire au plan de chaque photo ; il est commode que de construction cet axe passe par le point fixe .
Les photos restent ensuite immobiles pendant toutes les autres opérations.
Les deux photos jl,. J/sont examinées simultanément à l'aide de deux viseurs (non représentés en fig. 2) comportant chacun, entre autres organes, un repère stéréoseopique, appelé couramment ¸ballonnet¯, constitué généralement par un petit disque noir qui est au point dans le viseur en même temps que l'image de la photo. Entre chaque viseur et la photo correspondante se trouve l'un des organes essentiels de l'appareil qui est le miroir d'exploratiom V (V'). Ce mi- roir passe constamment par le point fixe . 11 (M'), il peut tourner autour de ce point de manière à renvoyer sur le ballonnet l'image d'un point quelconque p (p') de la photo.
L'observateur aperçoit, en regardant simultanément dans les deux viseurs, une image en relief du terrain sur laquelle se projette l'image unique des deux ballonnets.
Cette image unique donne, en général, l'impression d'être soit au-dessus du sol, soit enfoncée sous terre, mais en agissant sur les organes de commande, l'opérateur peut réali- ser le contact stéréoscopique , c'est-à-dire avoir l'impression que l'image du ballonnet est exactement au contact du sol.
Lorsque le contact stéréoseopique est réalisé pour un point du terrain, c'est que les deux rayons lumineux passant respectivement par les ¸points fixes¯ M M' et par les points p p'des deux photos : 1 A'qui sont l'image de ce point P du terrain se rencontrent, c'est-à-dire que le triangle d'exploration J'P'est réalisé.
Comme l'on suppose que, par r construction, la ¸base de restitution SS'est parallèle à l'axe de référence J', il suffit, pour réaliser Se triangle de restitution S S'ZT, de rendre chacune des tiges T T' respectivement parallèle au rayon lumineux Mp, M'p' correspondant du triangle d'exploration. Le point de rencontre U des tiges est alors le point restitué.
Ces résultats ayant été acquis, il faut, pour tracer la carte :
1 construire le triangle d'exploration M M'P'pour chaque point P du terrain en explorant la surface des photos A A'par dé- placement des miroirs et en réalisant pour chacun de ces points P le contact stéréoseo- pique,
2 rendre, automatiquement, à chaque instant, par des dispositifs appropriés, le triangle de restitution S S'zut semblable au triangle d'exploration MAl'P'.
L'exploration de la photo est obtenue par un double mouvement de rotation des miroirs
V V"autour de deux axes passant tous deux par les points fixes j le premier coincide avec l'axe de référence VZ VI', le second est perpendiculaire au premier et il est dans le plan du miroir V V' (donc perpendiculaire au plan de la fig. 2).
La réalisation du triangle de restitution ,
S 7, c'est-à-dire le maintien automatique du parallélisme des divers côtés, est assurée de la façon suivante :
1 La base de restitution S S'est paral lèle par construction à l'axe de référence 11 M'.
2 Tout le triangle de restitution S S' U est entraîné avee les miroirs dans le mouvement d'exploration autour de l'axe de référence N M'.
3 Chaque tige T (T') peut tourner en outre autour d'un axe parallèle au second axe du miroir et passant par les extrémités S S' de la base de restitution.
Lorsqu'on fait tourner le miroir V (V') autour de ce second axe (perpendiculaire au plan de la fig. 2), une liaison cinématique appropriée fait tourner la tige T (T') dans le même sens et d'un angle. double. Ce dispositif cinématique peut être constitué par exemple par deux poulies X Y, X' Y' montÚes sur les deux axes et autour desquelles passe une courroie. Pour obtenir le rapport de rotation cher ehé, il suffit de donner à la poulie X (X'), montée sur l'axe du miroir, un diamètre double de celui de la poulie Y (Y') montée sur l'axe de la tige (le dessin, tout à fait schéma- tique, ne tient pas compte de ce rapport).
Les poulies peuvent être remplacées par un système de bielles ou d'engrenages, ou par tout autre dispositif connu.
On sait que, lorsqu'un miroir tourne d'un certain angle autour d'une droite située dans son. plan, le rayon réfléchi, correspondant à un rayon incident fixe, tourne d'un angle double, il en résulte que, quels que soient les mouvements du miroir, la tige T (T') reste constamment parallèle au rayon lumineux . 1I P' (. U'P') eonstituant l'1m des côtés du triangle d'exploration .
Si donc l'opérateur déplace le point d'intersection U des tiges T T'd'une façon quelconque, mais de manière à maintenir constamment le contact stéréoscopique entre les images du ballonnet et le terrain, ce point d'interseetion U décrira une figure semblable au terrain, ce qui justifie son nom de point resti tuée, le rapport de similitude étant le rapport de la base de prise de vue B B'à la base de restitution S S'.
Si, en particulier, le point restitué U est assujetti dans ses déplacements à rester dans un plan horizontal, le contact stéréoscopique étant toujours maintenu, la hauteur verticale du triangle de restitution S S'U reste constante, et le point restitué U décrit une section horizontale du terrain, c'est-à-dire une courbe de niveau .
Si un crayon est lié au point restitué de façon que sa pointe ait constamment des dé- placements équipollents à ceux de la projection du point restitué U sur un plan horizontal et que cette pointe soit maintenue au contact d'une feuille de papier horizontale, cette pointe décrira la même courbe de niveau que le point restitué.
Pour tracer une autre courbe de niveau, il suffit d'assujettir le point restitué à se dé- placer dans un autre plan horizontal, la distance entre les deux plans horizontaux étant égale à la différence des côtés des deux courbes divisée par le rapport de similitude.
Ce résultat peut être obtenu de deux façons : soit en déplaçant verticalement le plan de la carte, ce qui entraînera un déplacement égal pour le crayon et le point restitué, soit en déplaçant verticalement seulement le point restitué puisqu'il est évident que dans les deux cas le crayon tracera la même courbe.
Pratiquement, il est commode de disposer de ees deux mouvements : le premier sert de mouvement rapide pour fixer le plan de Ja carte à une hauteur moyenne correspondant au terrain, le deuxième sert ensuite de mouvement lent pour tracer les courbes de niveau successives.
Pour tracer sur la carte une ligne du terrain dont tous les points ne sont pas à la même altitude, telle que rivière, route, etc., il faudra déplacer le point restitué dans les trois dimensions pour maintenir constamment le contact stéréoscopique avee tous les points de cette ligne ; il sera commode, encore dans ce cas, de maintenir la carte fixe et de déplacer le point restitué en utilisant le mouvement lent.
Si les déplacements du point restitué sont repérés sur trois échelles suivant trois direetions o x, o, o z, OI1 pourra eonnaitre exaete- ment les différences de coordonnées de deux points quelconques en réalisant successivement le contact stéréoscopique pour les deux points et en multipliant les valeurs des déplacements selon les trois axes par le rapport de similitude.
Les quelques points du terrain dont il est nécessaire de connaître au préalable les coordonnées servent à l'exécution de réglages ini- tiaux, à la détermination exacte du rapport de similitude et des cotes absolues des courbes de niveaux et à la vérification de l'ensemble des opérations.
A cause des mouvements de l'aéronef, les clichés ne sont pas en général exactement horizonaux au moment de la prise de vue ; la mise en place correcte des faisceaux perspectifs exige donc que la photo puisse recevoir, en plus des quatre mouvements indiqués ei-avant comme nécessaires dans le cas particulier en visage, des mouvements supplémentaires lui permettant d'être inclinée en tous sens, tout en restant constamment tangente à une sphère, dont le centre est le point fixe Jf () et le rayon la distance foeale de l'objectif de prise de vue.
Divers dispositifs mécaniques peuvent être utilisés pour obtenir ce résultat. Par exemple, le plateau porte-photo pourrait être mobile le long d'une tige liée à un premier bâti pouvant se déplacer sur deux glissières cylindriques ; cet ensemble peut lui-même se déplacer, par rapport au bâti général de l'ap- pareil, sur deux autres glissières cylindriques perpendiculaires aux premières. les axes des deux cylindres de révolution constitués par les glissières, ainsi que l'axe de la tige. passant constamment par le apoint fixe . 1I M'.
Dans l'appareil suivant les fig. 5 à 8, les deux cylindres ci-dessus) sont remplacés, comme on le verra par la suite, par deux calottes sphériques de mêmes rayons ayant pour cen- tres communs le point fize : II ( : IT'). L'une, eon- cave, est fixe, l'autre, convexe, glisse sur la première, et la tige-support du plateau portephoto, fixe par rapport à cette deuxième sphère, est dirigée suivant un rayon.
ITne conséquence du défaut d'horizontalité des clichés au moment de la prise de vue est que les images des horizontales du terrain, paallèles an plan vertical passant par la base de prise de vue B B', ne sont plus parallèles. mais convergent vers un point de fuite qui est à distance finie.
Cette convergence, inégale sur les deux clichés, peut gêner le fusionnement stéréosco- pique des deux photographies si elle devient trop importante ; il est facile d'y remédier par un dispositif purement optique, par exemple en interposant sur le trajet lumineux un prisme dit de Wollaston, dont la face réfléchis- sante est parallèle à l'axe optique.
On sait que dans ces conditions, à toute rotation du prime autour de cet axe correspond une rotation double de l'image ; on peut done, par ce moyen, sans toucher aux photos, ramener les images dans la position permettant le fusionnement.
Il peut se faire que l'aéronef n'ait pu voler horizontalement entre les deux instants de prise de vue. La base de prise de vue n'est plus horizontale. Il en résulte deux effets :
a) Les deux photos ne sont plus exactement à la même échelle, ce qui peut gêner le fusionnement stéréoscopique.
On remédiera à ce défaut en introduisant dans l'un des viseur. s
(ou dans les deux) un dispositif optique per- mettant de légères variations de grossissement.
b) Le plan de la carte ne doit plus être maintenu parallèle à l'axe de référencer mais ce plan et cet axe doivent avoir la même position relative que la base de prise de vue B B'et un plan horizontal. Selon l'ex- pression couramment employée en photogrammétrie, il faut assurer l'orientation des verti- cales .
Ceci peut être obtenu de diverses manières par des mouvements relatifs de l'axe de référence, des porte-photos et du porte-carte.
Par exemple, il est commode de laisser l'axe de référenee lI 31'horizontal et d'orienter les verticales par une rotation du plateau porte-carte autour d'un axe horizontal et perpendiculaire à l'axe de référence et par deux rotations égales des plans des photos autour de ce dernier axe.
On peut remarquer que ces deux dernières rotations peuvent être obtenues par les dispositifs qui servent à la mise en place des faisceaux perspectifs.
Si pour faire varier l'échelle de la carte. on faisait varier la longueur de la base de restitution S S', on risquerait de dérégler les miroirs et cela à cause de la liaison cinématique existant entre les axes des tiges T T'et les axes des miroirs V V'perpendieulaires an plan du triangle d'exploration, pour assurer constamment un rapport de 2 : 1 entre les rotations de chaque tige et du miroir correspondant. En effet, le réglage de l'échelle ainsi pratiqué modifie la distance entre les axes d'au moins une tige et du miroir eorrespon- dant et, par conséquent, il faudrait vérifier et refaire le réglage du calage initial du miroir après chaque variation d'échelle.
Autrement dit, le réglage de l'échelle et celui du miroir ne seraient pas indépendants.
Or, c'est justement cet inconvénient qui est supprimé du fait qu'au moins un des manchons inférieurs peut coulisser. Par ce eoulissement, on remplace le triangle de restitu- tion théorique S S'IT (fig. 4), dans lequel S UT et S'lT sont les tiges, SS'la ( < base de resti tution et U le point restitué, par un trapèze
S IT S"U', dans lequel le côté S"LT'est obtenu par une translation du côté S'It d'amplitude arbitraire S'S"et de direction parallèle a. l'axe de référence S S'.
La tige S U n'a pas changé et la tige S'T' vient en S"TT'en position telle que S'tri S"I' soit un parallélogramme. Dans ces conditions, un raisonnement géométrique montre que :
a) Le point restitué IT décrit la même figure que précédemment.
b) Pour faire varier l'échelle, il suffit de faire varier la longueur U en déplaçant le point lJ sur 1me parallèle à l'axe de référence, les points d'articulation S et S"des tiges S lt et S"IT'restant fixes.
Au lieu de faire coulisser un seul des manehons inférieurs, on pourrait également faire varier l'échelle en faisant de sorte que tous les deux manchons inférieurs puissent coulisser sur la plaque du bloc traceur. Enfin, il n'est pas absolument nécessaire que l'écartement S S"entre les manchons supérieurs dans lesquels coulissent les tiges soit fixe, bien que pour les raisons données on se servira du cou- lissement d'un ou des deux manchons inférieurs pour les variations d'échelle normales.
Selon la fig. 5, l'appareil comprend une plaque de base 1 montée sur quatre pieds à vis calantes 1'permettant de rendre horizontal ontal l'axe de référence et portant :
1 quatre arceaux, 8-8 et 9-9, pourvus à leurs sommets de quatre paliers alignés, 10-10 et 11-11, qui définissent l'axe de référence MM' (fig. 2),
2 un manchon central 2 dans lequel eoulisse le plateau porte-carte 3.
3 deux carters 4 contenant chacun une calotte sphérique 5. Chaque calotte porte un manchon cylindrique 5'dont l'axe passe par construction par le centre de la sphère dont fait partie la calotte et dans lequel coulisse la colonne 6 supportant le plateau portephoto 7.
Deux niveaux, perpendiculaires entre eux.
12 et 13, sont placés sur la plaque de base, deux autres niveaux également perpendiculaires entre eux. 14 et 13, sur chaque plateau porte-photo 7, et un niveau 16 parallèle à l'axe de référence, sur le plateau porte-carte 3.
Par construction, lorsque les bulles de ces sept niveaux sont entre leurs repères :
1 l'axe de référence est horizontal,
2 les axes des trois colonnes 6, 6 et 2 sont verticaux,
3"les axes des colonnes 6 des porte-photos 7 sont dans le plan vertical de l'axe de référenee ; leur prolongement rencontre donc cet axe en deux points qui sont les points tixes 20 sommets du triangle d'exploration précé demment défini,
4 les plateaux porte-photos 7 et le plateau porte-carte 3 sont horizontaux.
Pour faciliter la suite de la description. on supposera désormais que les bulles des niveaux 12 et 13 sont amenées entre leurs repères par un réglage préalable, c'est-à-dire que l'axe de référencer est horizontal.
Dans ce qui suit, on se référera à trois directions d'axes trirectangulaires : ox est horizontal et parallèle à l'axe de référence, f.'/ est horizontal et perpendieulaire à o. r, oz est vertical.
Les plateaux porte-photos 7 peuvent rece- voir six mouvements :
deux translations parallèles à o. r et oy et laissant la colonne 6 fixe, assurant le eentrage de la photo et commandées par les bou- tons 21 et 22,
une rotation autour de 1'axe de la colonne 6 assurant l'orientation de la photo et eommandée par le bouton 23,
une translation par eoulissement vertical de la colonne 6 dans le manchon 5'de la ea- lotte sphérique 5 ;
cette translation permet de régler la distance entre le point fixe 20 et le plan des photos et d'amener cette distance à être égale Åa la distance focale des objectifs de prise de vue,
deux rotations de l'ensemble porte-photo 7 et colonne 6 autour de l'axe de référence 20-20 et d'un deuxième axe, perpendiculaire au premier, horizontal et passant par le point fixe 20 ; ces deux rotations permettent de donner aux photos une inclinaison quelconque tout en maintenant constante la distance du point fixe au plan de la photo ; elles sont obtenues par déplacement des calottes sphéri- ques 5 sur trois billes 5"solidaires du carter 4 ; ces déplacements sont commandés par les boutons 17 et 18.
Ces six mouvements permettent la mise en place correcte des faisceaux perspectifs même si les clichés sont inclinés au moment les prises de vue.
Le plateau porte-carte 3 peut tourner au tour d'un axe A B parallèle par construction à o i. Ce mouvement permet l'orientation des verticales parallèlement au plan zox.
L'orientation des verticales parallèlement au plan yoz est obtenue par des rotations égales des deux calottes sphériques 5 autour de l'axe de référence 20-20 en agissant sur les boutons 18.
Le plateau porte-carte 3 peut en outre cou- lisser dans-le manchon 2, ce qui permet de régler la hauteur du triangle de restitution .
Dans les paliers 10 et 11 des arceaux 8 et ') peut tourillonner une poutrelle 27 (fig. 6 et 7). Cette poutrelle porte les paliers de pivotement des tiges, les miroirs d'exploration et les viseurs coudés.
Les paliers de pivotement des tiges 24 (fig. 6) sont formés de manchons 25 dans lesquels les tiges 2-)-peuvent, coulisser ; ces manchons peuvent eux-mêmes tourner autour de deux axes 26 fixes par rapport à la poutrelle 27, parallèles entre eux et perpendiculaires à t'axe de référence 20-20.
L'une des tiges 24, la gauche, matérialise l'un des côtés du triangle de restitution, tandis que l'autre tige, la droite, occupe une position qui se déduit comme il a été expliqué sur la fig. 4 du deuxième côté du triangle de restitution par une translation parallèle à l'axe de référencer.
Sur chaque manchon 25 de tige est montée une poulie 28 assurant la liaison cinéma tique avee le miroir d'exploration 33 et un pignon conique 29 entraînant un arbre auxi- liaire 51 (fig. 5) parallèle à l'axe de référenee et destiné à assurer la mise au point automatique de l'objectif du viseur, dans le mouvement d'exploration selon ox, ainsi qu'il est indiqué plus loin.
Le miroir 33 est un disque de verre poli et alumine sur sa face avant ; il doit pouvoir recevoir deux mouvements de rotation pour explorer la photo selon les deux directions ox et o y. Dans ces deux mouvements de rotation, la face réfléchissante du miroir doit constamment passer par le point fixe 20, ce qui exige que ces deux axes de rotation soient, par eonstruction, concourants en ce point.
Les rotations d'exploration ont lieu dans le sens ou par rotation d'ensemble de la poutrell. 27 autour de l'axe de référence 20-20 et dans le sens o x par rotation du support du miroir autour d'un axe 30 lié à la poutrelle et. perpendiculaire au premier. Par construction, le prolongement de cet axe est contenu dans le plan de la face réfléchissante du miroir.
Ce dernier mouvement est commandé par l'opérateur du fait qu'il agit sur les tiges 24 ; il est transmis par une poulie 31 montée sur l'axe 30 et reliée par un ruban d'acier à la poulie 28 montée sur le manchon 25 des tiges 24. Le diamètre de la poulie 31 est le double de celui de la poulie 28. Un ressort spiral 32 assure le rattrapage des jeux.
Deux niveaux 36 et 37, disposés à angle droit, sont placés de façon que quand les deux bulles sont entre leurs repères :
1 1'axe de rotation 30 de chacun des deux miroirs 33, perpendiculaire à l'axe de réfé rente , est horizontal,
2 le miroir 33 est incliné exactement de 45 sur l'horizontale.
Il en résulte que, dans cette position, à un rayon lumineux incident vertical correspond un rayon réfléchi horizontal et parallèle à l'axe de référence .
Sur la fig. 5, on a représenté deux viseurs s coudés qui comprennent chacun :
un objectif 38 dont l'axe optique coïncide par construction avec l'axe de référencer,
un réticule 39 sur lequel est gravé un petit disque noir constituant le ballonnets ;
par construction, ce ballonnet est également sur l'axe de référencer.
deux lentilles 40, identiques, dont les axes optiques coïncident également, par construe- tion, avec l'axe de référencer,
entre les deux lentilles 40, un prisme 41, dit de Wollaston , dont la face réfléchissante est par construction parallèle à l'axe de référenee et inclinée de façon à assurer l'orien- tation correcte des images (pour la clarté du dessin, sur la fig. 5, les primes de Wollaston ont été orientés avec leur face réfléchissante dans le plan vertical),
un prisme pentagonal 42 dont l'angle sz des faces réfléchissantes est un peu supérieur à 45 (ce qui n'est pas visible sur le dessin) :
ce prisme est orienté de telle façon que dans la position moyenne de la poutrelle, c'est- à-dire lorsque les axes 26 des tiges et ceux 30 des miroirs sont horizontaux, les axes des ocu- laires sont inclinés d'environ 450 sur le plan horizontal et convergent de quelques degrés ; cette convergence facilite le fusionnement stéréoscopiquer des deux images,
un oculaire 43 formé de deux lentilles (pour la clarté du dessin, sur la fig. 7, les oculaires ont été ramenés dans le plan horizontal).
Le mouvement d'ensemble autour de l' axe de référencer 20-20, qui permet à l'opérateur d'explorer les photos dans la direction og, entrame toutes ees pièees optiques à l'ex- ception toutefois de l'objectif 38 dont la rotation est inutile puisque son axe optique coineide avec l'axe de référencer.
Pour la même raison, il ne serait pas indispensable que le réticule et les lentilles 39 et 40 participent à ce mouvement d'ensemble, mais, dans l'exemple de réalisation décrit, la construction est plus simple en les y faisant participer.
Il est à remarquer que, dans l'exemple de réalisation décrit, les oculaires 43 et par suite la tête de l'opérateur participent à ce mouvement d'ensemble. Il serait possible, en ajoutant au système optique certains dispositifs connus et appliqués dans les lunettes dites panoramiques , de maintenir les oculaires fixes, mais il en résulterait dans la réalisation une complication sans grand intérêt, car dans le tracé de la carte, le mouvement de rotation d'ensemble est toujours très lent et pratiquement insensible pour l'opérateur, ainsi que l'expérience l'a montré.
Pour assurer un fonctionnement absolument correct de l'appareil, il est nécessaire de pouvoir communiquer aux diverses pièces optiques de la fig. 7 des mouvements particuliers supplémentaires qu'on décrira ci-après :
a) Maintien de l'image donnée par l'objec- tif dans le plan du ballonnet.
A chaque instant et dans chacun des deux viseurs employés séparément en vision mono culaire, il importe que la portion de photo examinée et le ballonnet soient au points en même temps.
Or, la distance focale des objectifs de prise de vue peut différer d'un appareil à l'autre dans d'assez larges limites, par exemple de 100 à 300 mm ; la distance du point fixe 20 au plan de la photo, qui doit lui être égale, doit done varier de la même quantité, ce qui entraîne un déplacement de l'image de la photo fournie par l'objectif 38 du viseur, même pour le centre de la photo.
Dans l'exemple de réalisation décrit, 1'oh- jectif 38 du viseur est calculé pour assurer une mise au point correcte pour une distance focale déterminée de l'objectif de prise de vue ; pour les autres distances focales, on ajoute devant l'objectif une lentille additionnelle calculée pour rétablir exactement la mise au point.
En outre, dans les mouvements d'exploration de la photo, la distance du point fixe 5020 au point visé de la photo varie. Si l'objectif du viseur était fixe, l'image qu'il donne ne resterait done pas en permanence dans le plan du ballonnet.
Dans l'exemple de réalisation décrit, il existe un mécanisme de mise au point auto matique de l'objectif. Ce mouvement est obtenu par deux ergots 44 et 45, engagés dans deux hélices 46 et 47 portées par un même cylindre 48 concentrique à l'axe de référence .
Sur ce cylindre 48 est monté un manchon 49 portant l'objectif 38.
L'ergot 44 est invariablement lié au man chon 49 ; le seul mouvement permis à cet ergot est une translation le long de l'axe de référence.
L'ergot 45 est invariablement lié à un pignon droit 52 ; le seul mouvement permis à cet ergot est une rotation autour de l'axe de référence.
Une clavette 50 placée entre le palier fixe 11 et le manchon 49 empêche celui-ci de tourner, mais lui permet un mouvement de translation selon l'axe de référence.
Enfin, un ergot 59 porté par le cylindre -18 et engagé dans une rainure de la monture du réticule 39 rend ces deux pièces solidaires en rotation, mais permet au cylindre 48 un mouvement de translation selon l'axe de référenee.
Ceci étant, dans le mouvement d'exploration selon o x, le pignon conique 29 monté sur l'axe 26 d'articulation des tiges 24 fait tour ner, par l'intermédiaire d'un deuxième pignon conique, l'arbre auxiliaire 51 qui, par l'intermédiaire d'un couple de pignons droits 52, fait tourner l'ergot 45 engagé dans l'hé- lice 46 tracée sur le cylindre 48. Dans ce mouvement d'exploration, le réticule 39 reste fixe ; grâce à 1'ergot 59, le cylindre 48 ne peut tourner, il se déplace donc le long de l'axe de référence en entraînant avee lui l'ergot 44, le manchon 49 et l'objectif 38.
Dans le mouvement d'exploration selon V, le cylindre 48 entraîné par l'ergot 59 partieipe à la rotation d'ensemble de la poutrelle 27 autour de l'axe de référence ; l'ergot44, qui ne peut tourner, se déplace sous l'action de l'hélice 47 le long de l'axe de référence en entraînant avec lui le manchon 49 et l'objee- tif 38.
En choisissant convenablement le pas des hélices 46 et 47 et les rapports des couples de pignons 29 et 52, on peut maintenir sensiblement l'image donnée, par l'objectif 38, de la région explorée de la photo, dans le plan du ballonnet, quelle que soit cette région.
En outre, l'objectif 38 est monté dans le manchon 49 par l'intermédiaire d'un filetage 53 qui permet à l'opérateur de régler la mise au point initiale indépendamment du méca nisme automatique, notamment dans le cas où il ne possède pas de lentille additionnelle exactement adaptée à la distance focale de l'objectif de prise de vue.
b) Réglage de l'écartement des yeux.
Ce réglage se fait en déplaçant d'un mouvement de translation parallèle à l'axe de ré férence un ensemble constitué par l'oculaire 43 du viseur de droite, par la lentille 40 voisine de cet oculaire et par le prisme pentagonal 42, ensemble qui dans ce but sera monté dans un carter 42'coulissant dans le tube 55'.
Le foyer de la première lentille 40 de droite étant par construction en coïncidence avec le ballonnet, le mouvement ci-dessus n'entraîne aucune variation de la mise au point pour l'opérateur.
Ce mouvement de translation est commandé par un pignon 85 et une crémaillère.
L'axe de ce pignon, 85', commandé par le bouton 85, est tourillonné dans la poutrelle 27, et le pignon 85'engrène avec une crémaillère, non figurée, portée sur ledit carter renfermant les trois éléments susénoncês.
c) Egalisation des grossissements.
Cette égalisation, permettant un bon fu- sionnement stéréoscopique, est rendue nécessaire par les petites différences d'échelles de clichés, dues aux différences d'altitude des points de prise de vue.
Elle est obtenue par un déplacement d'ensemble des deux lentilles 40 et du prisme de
Wollaston 41 du viseur de gauche.
En effet, dans la position moyenne, le foyer de la première lentille coïncide avec le ballonnet et l'ensemble des lentilles 40 a un grandissement de-1 ; dans ce cas, il est connu qu'un petit déplacement des lentilles n'affecte pas sensiblement la position de l'image qu'elles donnent, mais seulement sa grandeur.
Ce déplacement permet donc de faire varier la grandeur de l'image gauche dans les petites limites nécessaires pour l'amener à être égale à celle de l'image droite.
Il est obtenu par une bague moletée 54 munie de deux filetages de sens contraire qui fait coulisser le tube 55 portant les lentilles 40 et le prime de Wollaston 41 dans le tube 56 portant le réticule.
d) Réglage des déversements.
Il est connu que, pour obtenir 1'effet stéréoseopique, il faut que les images finales des horizontales du terrain situées dans des plans passant par la base de prise de vue soient parallèles à la ligne des yeux de l'opérateur.
Par suite de l'inclinaison des clichés au moment de la prise de vue, ces images n'ont pas en général l'orientation correcte et cette orientation peut varier d'un point à l'autre du cliché. On obtient l'orientation correcte en faisant tourner les prismes de Wollaston 41 autour de l'axe de référencer 20-20 d'un angle convenable ; il est connu en effet que l'on obtient ainsi une rotation de l'image double de celle du prisme.
Deux bagues moletées 57 permettent de faire tourner ces prismes.
De plus, en faisant tourner de 900 les deux prismes, on obtient l'inversion de relief nécessaire, lorsqu'on veut passer de l'examen de tirages positifs à l'examen direct des clichés négatifs.
Ceci s'explique de la façon suivante :
On sait que lorsqu'on passe d'un cliché négatif à un tirage positif, on obtient un renversement d'image, et par suite, en cas d'examen stéréoscopique, un renversement du relief, ce qui: fait que la vision n'est pas stéréoscopique, mais pseudoseopique, c'est à-dire une vision dans laquelle les reliefs apparaissent en creux et les creux en relief.
Ceci serait le cas dans l'appareil décrit lors de l'examen direct de clichés négatifs qui donneraient une vision pseudoseopique. Pour supprimer cette pseudoscopie lors de l'analyse des clichés négatifs, il faut redresser les images, done les faire tourner de 180 . Cette opération est réalisée par une rotation de 90 des prismes de Wollaston autour de l'axe optique.
e) Réglage de la mise au point de l'image finale.
Les oculaires 43 sont réglables comme dans la plupart des appareils d'optique à l'aide d'un filetage 58, pour permettre à l'opérateur de mettre initialement au point selon sa vue l'image des ballonnets : ce réglage lui permet en outre de compenser exactement la petite différence de mine au point que peut introduire l'égalisation des grossissements.
La fig. 8 représente un bloc traceur, c'est à-dire 1'ensemble neeaniclne tte deplaee 1'ope- rateur pendant le tracé de la carte. Il porte le crayon 62, qui traee la carte en se dépla chant conformément au point restituée 66.
Le bloc traceur transmet, d'autre part, par l'intermédiaire des tiges 24 aux miroirs 33 et à la poutrelle 27 les mouvements permettant 1'exploration des photos.
Ce bloc peut présenter des formes assez diverses et une complication plus ou moins grande selon la façon de répartir les divers réglages ainsi qu'il résuite des principes expo. ses plus haut.
Dans le mode de réalisation ici décrit, le bloc traceur est constitué par un ensemble de pièces, susceptibles de recevoir sept mouvements relatifs différents, à savoir cinq rotations autour de cinq axes et deux translations.
Sur la fig. 6, ce bloc est vu de arrière ; par suite, la tige de droite est à gauche et inversement.
Le bloc traceur repose constamment sur le plan de la carte par trois billes serties dans une plaque 60 formant un triangle équilatéral.
A cette plaque 60 est liée invariablement une vis creuse 61 dont l'axe 63 est par construction perpendiculaire au plan de contact des trois billes.
Le crayon traceur 62 est dirigé selon l'axe 63 de cette vis creuse.
Un manchon-écrou 64, portant tous les autres organes du bloc, peut se déplacer le long de cette vis à l'aide d'une bague 65 mo- letée et graduée (premier mouvement de translation). I] permet de modifier la cote du point restitué 66 soit d'une manière discontinue et d'une quantité exactement connue, pour tracer les courbes de niveau successives, soit d'une manière continue, pour le tracé d'un détail planimétrique linéaire, non horizontal, tel que route, cours d'eau, limite de culture, etc.
Un bouton de blocage 67 évite tout risque de déréglage pendant le tracé d'une courbe de niveau, il est desserré au contraire pour le tracé d'un détail planimétrique linéaire non horizontal. L'opérateur tient le bloc par un carter cylindrique non représenté, fixé sur la plaque 60 et entourant la vis 61 et le man thon-écrou 64.
Tout l'ensemble : plaque, vis et manchonécrou, peut tourner librement à sa partie supérieure dans un manchon 68 concentrique à la vis 61 (premier mouvement de rotation) : dans cette rotation, la pointe du crayon 62 ne bouge pas, et tout mouvement involontaire de torsion de l'opérateur n'a donc aucune réper- cussion ni sur le tracé de la carte, ni sur les autres organes du bloc traceur et en particulier sur les tiges 24.
Ce manchon 68 porte un deuxième axe 69 parallèle par construction aux lignes de plus grande pente du plan de la carte. Autour de lui peut tourner (deuxième rotation, perpen diculaire à la première) l'ensemble des autres piècesdu bloc lorsque l'opérateur déplace celui-ci vers l'avant ou vers l'arrière pour explorer les photos parallèlement au plan yoz.
Un troisième axe 70 est défini de la façon suivante :
a) iI est invariablement lié au deuxième axe 69 et lui est perpendiculaire,
b) il est, par construction, perpendiculaire au plan du triangle de restitution ,
c) les trois axes de rotation qui viennent d'être définis, 63,69 et 70, sont concourants par construction ; le point de concours est appelé le centrer 83 du bloc traceur.
Le deuxième axe 69 réunit, par l'intermé- diaire d'un étrier 84, l'ensemble déjà décrit à une plaque rectangulaire 76 parallèle par construction, au plan de restitution et qui porte les manchons articulés inférieurs 72 et 73 qui soutiennent inférieurement les deux tiges 24 (4 "'et 5""'axe de rotation).
Le quatrième axe (articulation de la tige de gauche 24, représentée à droite en fig. 6) est fixe sur la plaque 76 et, par construction, dans le prolongement du troisième axe 70.
I] est rappelé que dans le mode de réalisation décrit, cette tige 24 matérialise l'un des côtés du triangle de restitution. Ce quatrième axe, prolongeant le troisième axe 70, et l'axe de la tige 24, sont par construction perpendi culaires et concourants, leur point de reneontre 66 est précisément le point restitué .
Le cinquième axe 74 (articulation de l'autre tige 24) est parallèle au quatrième axe et il peut recevoir un mouvement de transla- tion (deuxième mouvement de translation) parallèle à l'axe de référencer, étant agencé sur une. pièce 75 coulissant par rapport à la plaque rectangulaire 76 pour le réglage de l'échelle. La tige de droite 24, représentée à gauche en fig. 6, peut tourner autour de ce cinquième axe 74 ; par construction également, l'axe de cette tige 24 et ce cinquième axe 74 sont perpendiculaires et concourants.
Il est rappelé que dans le mode de réalisation de l'invention actuellement décrit, la tige de droite, montrée à gauche dans la fig. 6, ne matérialise pas un coté du triangle de restitution, mais lui reste constamment parallèle, comme représenté en S"U'sur la fig. 4.
Lorsque l'opérateur déplace le bloe traceur vers la droite ou vers la gauche, pour explorer les photos parallèlement à la direction o x, les deux tiges 24 tournent autour de ces quatrième et cinquième axes ; elles coulissent en même temps dans les manchons 25 (fig. 6) qui tournent dans les paliers supérieurs, en entraînant les miroirs 33 par l'intermédiaire des poulies 28 et 31.
Mais pour que la deuxième translation (celle de l'axe 74) de l'articulation de la tige de droite 24 puisse être parallèle à l'axe de référencer, quelle que soit l'inclinaison du plan de la carte, il faut que la plaque rectangulaire 76 puisse tourner autour d'un axe per pendieulaire au plan de triangle de restitu- tion, c'est-à-dire perpendiculaire à son propre plan.
Le troisième axe 70 a précisément pour but de permettre ce mouvement qui est commandé par un secteur de roue dentée 77 et une vis tangente 78. Un levier de blocage 79 empêche tout mouvement intempestif au cours du tracé, une fois le réglage initial fait.
Chaque manchon inférieur 72,73 des tiges 24 porte deux niveaux 80,81 disposés à 90O l'un par rapport à l'autre ; par construc- tion, lorsque leurs bulles sont entre leurs repères, l'axe de chaque tige est vertical.
Un autre niveau 82 est placé sur la plaque rectangulaire 76 ; par construction, lorsque la bulle est entre ses repères, la pièce coulissante 75, et par conséquent la direction de translation de l'axe 74 (deuxième mouvement de translation), est horizontale.
Par construction, le centrer 83 du bloc traceur est dans le plan du triangle d'exploration et ses déplacements sont identiques à ceux du point restitué 66 ; si l'opérateur explore les photos en maintenant constamment le contact stéréoscopique, le centre 83 du bloc décrit donc, comme le point restitué 66, une figure semblable au terrain.
La pointe du crayon 62, qui est, par construction, la projection du centre 83 du bloc sur le plan de la carte, décrit donc la projection horizontale du terrain, c'est-à-dire la carte elle-même.