FR2619636A1

FR2619636A1 - Collimator

Info

Publication number: FR2619636A1
Application number: FR8711708A
Authority: FR
Inventors: Claude Chalier; Jean Claude Damery
Original assignee: REALISA ELECTRONIQUES ET
Current assignee: REALISA ELECTRONIQUES ET
Priority date: 1987-08-19
Filing date: 1987-08-19
Publication date: 1989-02-24
Also published as: FR2619636B1

Abstract

Collimator radiating in a wide spectrum, including two light sources 1 and 3 emitting at different wavelengths and being able to be supplied separately or simultaneously and arranged so as to form the same object 7 seen by optical devices operating some in the visible band and others in the infrared band.

Description

L'invention concerne un collimateur rayonnant dans des spectres étendus.The invention relates to a collimator radiating in wide spectra.

L'invention trouve une application particulière dans tous les systèmes de conduite de tir et viseurs optroniques muitivoies équipés d'appareils de vision de jour et de nuit travaillant dans des longueurs d'ondes différentes : un tel collimateur pouvant servir à l'harmonisation de toutes les voles optiques. The invention finds a particular application in all fire control systems and multi-channel optronic sights equipped with day and night vision devices working in different wavelengths: such a collimator can be used to harmonize all optical flights.

On connatt des collimateurs qui couvrent l'ensemble du spectre visible et infrarouge. Ce sont des collimateurs dont la source émettrice présente une Inertie thermique importante Imposant une attente de montée à la température qui puisse être détectée par le ou les appareils travaillant dans l'infrarouge. Ces collimateurs ne conviennent pas à une utilisation sans préparatIon et sans attente qui peut être nécessitée par l'apparition d'une menace décelée par un observateur utiiisant un viseur.La mise en température n'étant atteinte qu'au bout de plusieurs dizaines de secondes. ces collimateurs émettent dans un spectre étendu mais Ils ne peuvent. au choix. émettre dans le spectre visible et/ou le spectre infrarouge selon l'utilisation recherchée.We know collimators that cover the entire visible and infrared spectrum. These are collimators whose emitting source has a significant thermal inertia Imposing an expectation of a rise in temperature which can be detected by the device or devices working in the infrared. These collimators are not suitable for use without preparation and without waiting which may be necessitated by the appearance of a threat detected by an observer using a viewfinder. The temperature rise being reached only after several tens of seconds . these collimators emit in a wide spectrum but They cannot. a choice. emit in the visible spectrum and / or the infrared spectrum according to the desired use.

Le but de la présente invention est de produire un collimateur présentant peu d'inertie et rayonnant dans un spectre étendu. caractérisé en ce qu'il a deux sources lumineuses physiques. coaxiales. émettant dans des longueurs d'ondes différentes et disposées pour former un même objet vu par des appareils optiques travaillant dans le visible ou l'infrarouge et en ce que les deux sources lumineuses peuvent être alimentées séparemment ou simultanément pour que ledit collimateur émette dans le visible et/ou l'infrarouge.The object of the present invention is to produce a collimator with little inertia and radiating in a wide spectrum. characterized in that it has two physical light sources. coaxial. emitting in different wavelengths and arranged to form the same object seen by optical devices working in the visible or infrared and in that the two light sources can be supplied separately or simultaneously so that said collimator emits in the visible and / or infrared.

Sulvant une particularité de l'invention. la source lumineuse qui émet dans le visible et le proche infrarouge a son image focalisée au centre d'un trou optique percé dans un émetteur qui constitue la deuxième source lumineuse émettant dans l'infrarouge.According to a feature of the invention. the light source which emits in the visible and near infrared has its image focused in the center of an optical hole drilled in a transmitter which constitutes the second light source emitting in the infrared.

Suivant une autre particularité l'émetteur constituant la deuxième source est un ruban en matériau résistif. placé entre deux bagues Isolantes et qui émet dans l'infrarouge lorsqu'il est traversé par un courant électrique.According to another particular feature, the emitter constituting the second source is a ribbon made of resistive material. placed between two insulating rings and which emits in the infrared when it is crossed by an electric current.

Les particularités. caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus complètement dans la description qui va suivre. en regard des dessins annexés.Particularities. characteristics and advantages of the invention will appear more fully in the description which follows. next to the accompanying drawings.

donnés à titre d'exemples non limitatifs. dont les figures représentent:
- La figure 1, une vue en coupe longitudinale du collimateur selon l'invention:
- La tigure 2 une vue partielle éclatée montrant une des deux sources émissives
du collimateur de la figure i. given by way of nonlimiting examples. whose figures represent:
- Figure 1, a longitudinal sectional view of the collimator according to the invention:
- Tigure 2 a partial exploded view showing one of the two emissive sources
of the collimator of figure i.

A la figure 1. le collimateur à deux sources comprend une première source lumineuse 1 qui est une lampe à enveloppe de quartz dont le filament 2 émet dans l'ensemble du spectre mals dont l'enveloppe bloque l'émission au delà de 2. 5 pm pour ne couvrir que le visible et le proche Infra rouge : et une seconde source 3 décrite en détail. plus loin. et qui émet dans l'infrarouge.In FIG. 1. the collimator with two sources comprises a first light source 1 which is a lamp with a quartz envelope, the filament 2 of which emits in the whole of the mal spectrum, the envelope of which blocks the emission beyond 2. 5 pm to cover only the visible and the near infrared: and a second source 3 described in detail. further. and which emits in the infrared.

La lampe 1 est disposée à l'arrière du bottler 4 du collimateur. Un ventilateur 5 est placé au dessus de la lampe 1 pour dissiper la chaleur de la lampe et ainsi minimiser les perturbatlons d'ordre thermique.The lamp 1 is arranged at the rear of the bottler 4 of the collimator. A fan 5 is placed above the lamp 1 to dissipate the heat from the lamp and thus minimize thermal disturbances.

L'image du filament de la lampe 1 est, par un condenseur 61focalisée au centre d'un orifice 7 placé au foyer du collimateur. Dans ce qui suivra l'orifice 7 sera appelé trou optique. Une bague 8 placée devant le trou optique 7. peut coulisser dans un alésage 9 usiné dans le boîtier 4, dans le prolongement de l'axe - lampe 1. condenseur 6 et trou optique 7, qui est l'axe 10 des faisceaux visible et proche infrarouge. Le déplacement de la bague 8 permet de callbrer l'ouverture des faisceaux visible et proche infrarouge. Une vis 11 bloque la bague 8 de calibration après réglage.The image of the filament of the lamp 1 is, by a condenser 61 focused at the center of an orifice 7 placed at the focal point of the collimator. In what follows orifice 7 will be called an optical hole. A ring 8 placed in front of the optical hole 7. can slide in a bore 9 machined in the housing 4, in the extension of the axis - lamp 1. condenser 6 and optical hole 7, which is the axis 10 of the visible beams and near infrared. The movement of the ring 8 makes it possible to call the opening of the visible and near infrared beams. A screw 11 blocks the calibration ring 8 after adjustment.

Un miroir plan fixe 12, Incliné. renvoie les faisceaux visible et Infrarouge sur un miroir parabolique hors d'axe 13 dont le foyer est confondu avec celui du collimateur situé au trou optique 7.A fixed plane mirror 12, Inclined. returns the visible and infrared beams to a parabolic mirror outside the axis 13, the focus of which is coincident with that of the collimator located at the optical hole 7.

Le miroir parabolique 13 réfléchit des faisceaux optiques parallèles. II peut être fixe ou. comme montré au dessin. dans une réalisation préférentielle. réglable en inclinaison et en posltion. Le miroir parabolique 13 est placé dans une monture 14. fixée à une bague 15 par un dispositif a rotule 16 qui autorise un réglage de l'orientation du miroir 13. Une ou plusieurs vis 17 facilitent par desserrage ou serrage ce réglage en orientation. La bague 15 logée avec un leu dans un alésage du bottier 4 du collimateur. peut être déplacée dans le plan perpendiculaire à l'axe 10 pour autoriser un réglage de position du miroir 13 dans ce plan.Des vis 18 prenant appui sur un épaulement tronconique de la bague 15 facilitent le posltlonnement et l'immobilisation de cette bague 15.The parabolic mirror 13 reflects parallel optical beams. It can be fixed or. as shown in the drawing. in a preferred embodiment. adjustable in tilt and position. The parabolic mirror 13 is placed in a mount 14. fixed to a ring 15 by a ball joint device 16 which allows adjustment of the orientation of the mirror 13. One or more screws 17 facilitate this adjustment in orientation by loosening or tightening. The ring 15 housed with a leu in a bore of the housing 4 of the collimator. can be moved in the plane perpendicular to the axis 10 to allow adjustment of the position of the mirror 13 in this plane. Screws 18 bearing on a frustoconical shoulder of the ring 15 facilitate the positioning and immobilization of this ring 15.

A la figure 2. la seconde source 3 qui émet dans l'infrarouge est un émetteur 19 placé entre deux bagues Isolantes 20 et 21 logées dans un support 22. L'émetteur 19 est en matériau résistif et il peut être. pat exemple. découpé dans un ruban et être de la forme représentée au dessin. Sa partie centrale qui est ronde. qui est percée d'un trou calibre el qui s'embotte dans un alésage de la première bague isolante 20. est prolongée de part et d'autre par deux languettes repliabies qui se logent dans une rainure pratiquée dans cette première bague isolante 20. Aux extrémités des languenes sont soudées les fils de liaison à la source électrique.In FIG. 2. the second source 3 which emits in the infrared is a transmitter 19 placed between two insulating rings 20 and 21 housed in a support 22. The transmitter 19 is made of resistive material and it can be. pat example. cut from a ribbon and be of the form shown in the drawing. Its central part which is round. which is pierced with a cal gauge hole which is embedded in a bore of the first insulating ring 20. is extended on either side by two foldable tabs which are housed in a groove made in this first insulating ring 20. Aux the ends of the tongues are welded the connecting wires to the electrical source.

L'émetteur 19 est alnsl Immobilisé pour que ie centre du trou calibré de diamètre d. qui est le trou optique 7. soit situé sur l'axe 10. La seconde bague isolante 21 est percée d'un trou de diamètre D (D étant supérieur à d) qui détermine la plus grande dimenslon de la seconde source 3.The transmitter 19 is also immobilized so that the center of the calibrated hole of diameter d. which is the optical hole 7. is located on the axis 10. The second insulating ring 21 is pierced with a hole of diameter D (D being greater than d) which determines the largest dimension of the second source 3.

L'ensemble - émetteur 19 et bagues isolantes 20 et 21 - est logé dans un alésage
pratiqué dans le support 22 et Immobilisé par une bride 23 fixée au support 22 par
deux vis 24. Le support 22. la brlde 23 et la bague Isolante 20 sont percés. dans
l'axe 10. d'un trou de diamètre supérieur à D.The assembly - transmitter 19 and insulating rings 20 and 21 - is housed in a bore
made in support 22 and immobilized by a flange 23 fixed to support 22 by
two screws 24. The support 22. the flange 23 and the insulating ring 20 are drilled. in
the axis 10. of a hole with a diameter greater than D.

L'émetteur 19 lorsqu'il est traversé par un courant régulé fourni par une source
électrique. non représentée au dessin. émet dans l'infrarouge à la façon d'un
corps noir. L'instrument ou l'appareil optique associé à ce collimateur et qui est
sensible à un contraste thermlque. qu'il travaille dans les fenêtres 3 à 5 lim ou 8
à 12 sm voit une tache centrale noire (correspondant au trou optique 7)
entourée d'un anneau émissif.Etant donné la dimension finie de la tache centrale
noire. sa forme et sa netteté, ce dispositif permet de matérialiser ie centre
optique avec une grande précision et d'autant plus que cette tache est déterminée
par le trou optique 7 de diamètre d qui peut être avantageusement très petit
puisqu'il ne sert qu'à laisser passer le visible : ce même trou optique 7 servant à
matérialiser le même centre optique pour l'instrument ou l'appareil optique qui est
associé à ce collimateur et qui est sensible au visible. Quant au diamètre extérieur
D de l'anneau émissif Il peut être relativement grand sans diminuer la précision.The transmitter 19 when a regulated current supplied by a source is passed through it
electric. not shown in the drawing. emits in the infrared like a
black body. The optical instrument or device associated with this collimator and which is
sensitive to thermal contrast. that it works in windows 3 to 5 lim or 8
at 12 sm sees a black central spot (corresponding to optical hole 7)
surrounded by an emissive ring. Given the finite dimension of the central spot
black. its shape and its sharpness, this device makes it possible to materialize the center
optics with great precision and all the more that this spot is determined
through the optical hole 7 of diameter d which can advantageously be very small
since it only serves to let the visible pass: this same optical hole 7 serving to
materialize the same optical center for the optical instrument or device which is
associated with this collimator and which is sensitive to the visible. As for the outside diameter
D of the emissive ring It can be relatively large without reducing the precision.

Nous voyons qu'un tel collimateur lorsqu'il est monté dans un viseur optronique
comprenant plusleurs appareils de vision de jour et de nuit travaillant dans des
longueurs d'ondes différentes est particulièrement blen adapté à servir à
l'harmonisation des axes optiques de ces apparells. En alimentant séparémment la
source lumineuse 1 ou l'émetteur 19 de la source 3 ou en alimentant les deux
sources à la fois par un commutateur non représenté au dessin. le collimateur
peut émettre dans le visible et/ou l'infrarouge et lorsque qu'il est Inséré dans un
viseur optronlque il peut être utilisable au choix sêparémment par un type
d'appareils optiques ou simultanément par des types d'appareils optiques travaillant
dans des longueurs d'ondes différentes.We see that such a collimator when mounted in an optronic viewfinder
including more than one day and night vision device working in
different wavelengths is particularly blen suitable for serving
harmonization of the optical axes of these devices. By separately feeding the
light source 1 or the emitter 19 of the source 3 or by supplying both
sources at the same time by a switch not shown in the drawing. collimator
can emit in the visible and / or infrared and when it is inserted in a
optronlical viewfinder it can be used separately by a type
of optical devices or simultaneously by types of optical devices working
in different wavelengths.

Dans un mode de réalisation préférentielle. l'émetteur 19 est découpe dans un
ruban de constantan de faible épaisseur et présente une très faible inertie
l'émission du rayonnement Infrarouge est quasi instantanée, offrant ainsi l'avantage de pouvoir être utilisé sans délai de préparation. Les deux bagues 20 et 21 sont en céramique pour blen Isoler en température le ruban 19.In a preferred embodiment. the transmitter 19 is cut from a
constantan ribbon of low thickness and has a very low inertia
the emission of infrared radiation is almost instantaneous, thus offering the advantage of being able to be used without preparation time. The two rings 20 and 21 are made of ceramic for blen Insulating the tape 19 in temperature.

Il va de soi que sans sortir du cadre de l'invention. on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. C'est ainsi que le miroir 12 peut être disposé perpendiculairement à l'axe 10 et que le miroir parabolique 13 percé en son sommet pour laisser passer l'axe optique. peut être placé entre les sources 2 et 7 et le miroir 12. De même. la source lumineuse 1 peut être une diode électroluminescente. It goes without saying that without departing from the scope of the invention. modifications can be made to the embodiments which have just been described. Thus the mirror 12 can be arranged perpendicular to the axis 10 and the parabolic mirror 13 pierced at its top to allow the optical axis to pass. can be placed between sources 2 and 7 and mirror 12. Likewise. the light source 1 can be a light-emitting diode.

Claims

- CLAIMS

1- Collimator radiating in an extended spectrum. characterized by the fact that it has

two physical light sources. coaxial. emitting in lengths

of different waves and arranged to form. on optical devices

working in the visible or infrared. the same object (optical hole 7) and

by the fact that both light sources can be powered

separately or simultaneously so that said collimator emits in the

visible and / or infrared.

2- Collimator according to soumlcatlon 1. characterized by the fact that the source

light that emits in the visible and near infrared has its image

focused by a condenser. in the center of an optical hole 7 drilled in a

transmitter which constitutes the second source emitting in the infrared.

3- collimator according to claim 2. characterized by the fact that the transmitter

constituting the second source is a ribbon of resistive material placed between

two insulating rings and that it emits in the infrared when it is crossed by

an electric current.

4- collimator according to claim 3. characterized in that the material

resistîf is constantan.

5- collimator according to claim 2. characterized in that the source

luminous which emits in the visible is a quartz envelope lamp.