FR2736731A1

FR2736731A1 - Detecting optical telemetry signals arriving from monitoring enemy on target surface

Info

Publication number: FR2736731A1
Application number: FR9304320A
Authority: FR
Inventors: Dominique Bardon; Joel Bernier
Original assignee: MATRA DEFENSE
Current assignee: MATRA DEFENSE
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1997-01-17
Anticipated expiration: 2013-04-13
Also published as: FR2736731B1

Abstract

The device comprises a transmission channel and a reception channel. The transmission channel has a monochromatic pulsed light source (10) operating in the visible or infrared region. A collimating lens (12) for the light from this source produces a beam having a given angular aperture. A scanning mechanism (14) allows angular displacement of the illuminated zone within a given field of view. The reception channel includes a matrix of photodetectors (22) provided with a focusing lens (18) forming an image of the field of view on the photodetector array. The scanning mechanism may be controlled in conjunction with a circuit analysing the signals produced at the output of the photodetector matrix. There may also be an image stabilisation system placed in the common path of the transmission and reception channels, which may in turn be coupled with a sighting system.

Description

DISPOSITIF DE DETECTION D'ORGANES OPTIQUES POINTES SUR LE
DISPOSITIF
L'invention concerne de façon générale les dispositifs de surveillance destinés à être montés sur un porteur équipé pour effectuer une détection active d'organes optiques pointés sur le dispositif et présentant une surface équivalente importante ce qui est notamment le cas des organes ayant une optique de focalisation sur un élément présentant une réflectivité dans le spectre visible ou infrarouge. Elle présente de nombreuses applications dans le domaine militaire, où la détection précoce d'organes optiques pointés vers le porteur, pouvant appartenir à des conduites de tir, à des télémètres, à des systèmes de visée, etc, est un élément important de sécurité.DEVICE FOR DETECTING OPTICAL ORDERS POINTED ON THE
DEVICE
The invention generally relates to monitoring devices intended to be mounted on a carrier equipped to carry out an active detection of optical organs pointed at the device and having a large equivalent surface, which is particularly the case of the members having a lens optics. focusing on an element having reflectivity in the visible or infrared spectrum. It has many applications in the military field, where the early detection of optical organs pointing to the wearer, which may belong to fire lines, rangefinders, sighting systems, etc., is an important element of safety.

Le dispositif utilise le fait que les organes optiques du genre définis ci-dessus présentent, vus de l'objectif qu'elle visent, une surface équivalente laser élevée due à la rétroréflexion dans le plan focal, où se trouve généralement un élément tel qu'un réticule gravé sur un support matériel, une matrice de détecteurs, etc... The device uses the fact that the optical organs of the kind defined above have, seen from the objective which it aims at, a high laser equivalent area due to the retroreflection in the focal plane, where there is generally an element such that a reticle engraved on a material support, a matrix of detectors, etc ...

Une solution qui vient à l'esprit consiste, sur les porteurs munis d'un télémètre laser comportant une diode laser émettrice et une photodiode réceptrice à avalanche, à balayer angulairement le domaine à surveiller. Mais un tel dispositif présente de nombreux inconvénients, dont le principal est que chaque détection correspond à un point unique et donc que la surveillance exige un système de balayage opto-mécanique complexe et de plus gyrostabilisé lorsque le porteur est un véhicule. A solution that comes to mind is, on the carriers equipped with a laser rangefinder comprising a laser diode transmitter and an avalanche photodiode, to scan angularly the domain to monitor. But such a device has many disadvantages, the main one is that each detection corresponds to a single point and therefore that the monitoring requires a complex opto-mechanical scanning system and more gyrostabilized when the carrier is a vehicle.

La présente invention vise notamment à fournir un dispositif de détection ayant à la fois un champ de vision important et une résolution élevée, et cela sans exiger un système de balayage opto-mécanique rapide et complexe. The present invention aims in particular to provide a detection device having both a large field of view and a high resolution, and this without requiring a fast and complex opto-mechanical scanning system.

Dans ce but l'invention propose un dispositif caractérisé notamment en ce qu'il comprend
- une voie d'émission ayant une source d'impulsion de lumière monochromatique dans le visible ou l'infrarouge, une optique de collimation de la lumière de la source suivant un faisceau ayant une ouverture angulaire détermi- née, et un mécanisme de balayage permettant de déplacer angulairement la zone éclairée par le faisceau dans l'ensemble d'un champ de vision déterminé
- une voie de réception ayant une matrice de photodétecteurs munie d'une optique de focalisation de l'ensemble du champ de vision sur la matrice de photo-détecteurs ; et
- des moyens de commande du mécanisme de balayage et d'analyse d'image.For this purpose the invention proposes a device characterized in particular in that it comprises
a transmission path having a source of monochromatic light pulse in the visible or infrared, a collimation optics of the light of the source in a beam having a defined angular aperture, and a scanning mechanism permitting to angularly move the area illuminated by the beam in the whole of a given field of view
a reception channel having a photodetector array provided with focusing optics of the entire field of view on the photodetector array; and
- Control means of the scanning mechanism and image analysis.

Les moyens d'analyse peuvent être prévus pour fournir une image de la zone éclairée sur un dispositif de visualisation et/ou pour repérer les points de l'image dont la brillance dépasse celle de l'environnement d'un seuil déterminé. The analysis means may be provided to provide an image of the illuminated area on a display device and / or to identify the points of the image whose brightness exceeds that of the environment of a determined threshold.

La résolution peut être élevée sans nuire à l'étendue du champ en utilisant une matrice de taille suffisante dont seule la fraction illuminée est explorée. The resolution can be high without affecting the extent of the field by using a matrix of sufficient size of which only the illuminated fraction is explored.

Le mécanisme de balayage peut être qualifié de "lent", en ce que sa fonction n'est pas de reconstituer l'image de la zone pixel par pixel, par balayage de type télévision de la zone, mais est simplement de modifier la zone éclairée après chaque formation d'une image complète de la zone. The scanning mechanism may be termed "slow", in that its function is not to reconstruct the image of the pixel-by-pixel area, by television scan of the area, but is simply to modify the illuminated area after each formation of a complete image of the area.

Lorsque le porteur est un véhicule, la stabilisation de l'image peut être réalisée de façon relativement simple à l'aide d'un miroir unique placé sur un trajet commun des faisceaux d'aller vers la zone et de retour à partir de la zone. Ce miroir peut être celui classiquement prévu sur une lunette de visée gyrostabilisée qui est classiquement prévue sur les véhicules de combat. On donne ainsi à cette lunette une fonction de surveillance s'ajoutant à ses fonctions habituelles. When the carrier is a vehicle, image stabilization can be achieved relatively simply by using a single mirror placed on a common beam path to go to the area and return from the area. . This mirror may be that conventionally provided on a gyrostabilized riflescope which is conventionally provided on combat vehicles. This glasses is thus given a surveillance function in addition to its usual functions.

La matrice de photo-détecteurs sera généralement constituée par une matrice d'éléments à couplage de charge, dits CCD. La faible ouverture de l'optique de formation d'image de la zone, liée à la recherche d'une résolution élevée se traduisant par un éclairement direct faible des éléments. En conséquence, un intensificateur de lumière est avantageusement interposé entre l'optique de formation d'image et la matrice de photo-détecteurs. Pour éviter la distorsion, l'intensificateur est avantageusement à focalisation de proximité à galette de microcanaux et à sortie sur fibres optiques. The photodetector array will generally consist of a matrix of CCD elements. The low openness of the imaging optics of the area, related to the search for a high resolution resulting in a low direct illumination of the elements. Accordingly, a light intensifier is advantageously interposed between the imaging optics and the photodetector array. To avoid distortion, the intensifier is advantageously close-focusing microchannel pancake and output on optical fibers.

Pour réduire le bruit de fond dû à l'éclairage ambiant, des moyens d'obturation seront prévus de façon à n'éclairer la matrice de photo-détecteurs que pendant l'intervalle de temps correspondant au trajet de l'impulsion de lumière vers une cible située dans une plage de distance à explorer et de retour depuis la cible. Cet obturateur peut notamment être constitué par llintensificateur de lumière évoqué ci-dessus. Mais, quel que soit l'obturateur, il permet également, par un choix approprié de la plage de distance de détection, d'éviter qu'un écho laser sur un obstacle à une distance inférieure à la plage prévue ne provoque une fausse alarme. To reduce background noise due to ambient lighting, shutter means will be provided so as to illuminate the photodetector array only during the time interval corresponding to the path of the light pulse to a light source. target located in a range of distance to explore and return from the target. This shutter can in particular be constituted by the light intensifier mentioned above. But, regardless of the shutter, it also allows, by an appropriate choice of the range of detection distance, to avoid a laser echo on an obstacle at a distance less than the expected range causes a false alarm.

Dans un mode avantageux de réalisation de linven- tion, le dispositif est constitué pour explorer en distance la zone d'observation, ce qui permet notamment d'effectuer une discrimination de distance et d'éviter les échos parasites sur l'environnement. Cette discrimination est effectuée alors à l'aide de l'obturateur, qui limite l'intégration de lumière sur les photo-détecteurs à un intervalle de temps correspondant au trajet d'aller-retour de l'impulsion laser vers et à partir d'une plage de distances prédéterminées. In an advantageous embodiment of the invention, the device is constituted to explore in distance the observation zone, which makes it possible in particular to discriminate distance and avoid clutter on the environment. This discrimination is then performed using the shutter, which limits the integration of light on the photo-detectors at a time interval corresponding to the round trip of the laser pulse to and from a range of predetermined distances.

L'obturateur, à condition d'être de type rapide, permet au surplus d'accumuler les éclairements dus à plusieurs impulsions laser entre deux lectures successives de la matrice, ce qui accroît le rapport signal à bruit. The shutter, provided to be fast type, allows the surplus to accumulate the illumination due to several laser pulses between two successive readings of the matrix, which increases the signal-to-noise ratio.

Lorsqu'on utilise une telle accumulation, on peut optimiser le rapport signal à bruit en augmentant le nombre des impulsions laser intégrées pour les fenêtres temporelles correspondant aux plages de distance éloignées.When such an accumulation is used, the signal-to-noise ratio can be optimized by increasing the number of integrated laser pulses for the time windows corresponding to the remote distance ranges.

Lorsque la voie de réception est sensible en infrarouge, ce qui est le cas général, elle peut être utilisée seule pour la vision de nuit : c'est notamment le cas lorsqu'elle incorpore un intensificateur de lumière. When the reception channel is sensitive to infrared, which is the general case, it can be used alone for night vision: this is particularly the case when it incorporates a light intensifier.

Inversement, le dispositif suivant l'invention peut être réalisé par adaptation d'équipements existants de vision de nuit et adjonction de la voie d'émission.Conversely, the device according to the invention can be realized by adaptation of existing night vision equipment and addition of the transmission channel.

Le dispositif est aisément adaptable à toute utilisation particulière, du fait du nombre important de paramètres sur lesquels il est possible d'agir, tels que le nombre d'impulsions accumulé sur la matrice avant lecture, la largeur de la fenêtre temporelle de détection et la largeur de la zone dont l'image est formée. The device is easily adaptable to any particular use, because of the large number of parameters on which it is possible to act, such as the number of pulses accumulated on the matrix before reading, the width of the time window of detection and the width of the area whose image is formed.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non-limitatif. La description fera apparaître d'autres dispositions encore, avantageusement utilisables en liaison avec les précédentes, mais pouvant l'être indépendamment. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif
- la figure 2 est un chronogramme montrant comment peut être effectuée la discrimination en distance
- la figure 3 montre une sélection possible d'une zone d'observation dans le champ total de vision de la matrice de photo-détecteurs
- la figure 4 montre une constitution possible d'un bloc optique de réception associant une matrice de photodétecteurs à un obturateur rapide constitué par un tube intensificateur d'image.The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment given by way of non-limiting example. The description will show other provisions still, advantageously usable in connection with the previous ones, but can be independently. The description refers to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a block diagram of a device
FIG. 2 is a timing diagram showing how distance discrimination can be carried out
FIG. 3 shows a possible selection of an observation zone in the total field of view of the photodetector matrix
FIG. 4 shows a possible constitution of a reception optical unit associating a matrix of photodetectors with a fast shutter constituted by an image intensifier tube.

Le dispositif dont la constitution de principe est montrée en figure 1 peut être regardé comme ayant une voie d'émission et une voie de réception. La voie d'émission comporte une source laser pulsée 10 suivie d'une optique de collimation 12 et d'un mécanisme de balayage "lent" 14, pouvant être constitué par un diasporamètre à deux prismes orientables indépendamment l'un de l'autre. La source laser est commandée par un circuit d'attaque 16. The device whose constitution of principle is shown in FIG. 1 can be regarded as having a transmission channel and a reception channel. The transmission path comprises a pulsed laser source 10 followed by collimation optics 12 and a "slow" scanning mechanism 14, which can be constituted by a diasporameter with two prisms orientable independently of one another. The laser source is controlled by a driver circuit 16.

Pour que la portée du dispositif corresponde aux besoins habituels des transistors à avalanche la source comportera généralement non pas une diode unique, mais une matrice de diodes fonctionnant dans le visible ou, plus fréquemment, dans l'infrarouge proche. On peut notamment utiliser une matrice de diodes en GaAlAs, et un circuit d'attaque 16 pour fournir le courant élevé requis (de l'ordre de 140 A pour une puissance crête de la source d'environ 1 kW). In order for the range of the device to correspond to the usual requirements of avalanche transistors, the source will generally not comprise a single diode, but a matrix of diodes operating in the visible or, more frequently, in the near infrared. In particular, it is possible to use a matrix of GaAlAs diodes, and a driver circuit 16 to provide the required high current (of the order of 140 A for a peak power of the source of about 1 kW).

Lorsque la source est constituée d'une matrice de diodes laser, l'émission de sa surface, qui est généralement d'environ 10 mm2 lorsqu'on utilise 100 à 200 diodes, n'est pas uniforme. Ce défaut d'uniformité peut être corrigé en utilisant une optique d'émission 12 présentant des aberrations ou une défocalisation compensatrices ou par l'emploi d'un réseau de micro-lentilles ou d'un réseau de lentilles à gradient d'indice. When the source consists of a matrix of laser diodes, the emission of its surface, which is generally about 10 mm 2 when 100 to 200 diodes are used, is not uniform. This lack of uniformity can be corrected by using emission optics 12 having compensating aberrations or defocusing or by the use of a microlens array or index gradient lens array.

La voie de réception comporte une optique de focalisation 18 précédée ou suivie d'un filtre 20 ayant une bande étroite correspondant à la longueur d'onde d'émission de la source 10 (par exemple 800-850 nanomètres dans le cas d'une source Galas). Le filtre 20 peut notamment être un filtre interférentiel. The reception channel comprises a focusing optics 18 preceded or followed by a filter 20 having a narrow band corresponding to the emission wavelength of the source 10 (for example 800-850 nanometers in the case of a source galas). The filter 20 may in particular be an interference filter.

L'optique 18 forme l'image du champ de vision complet, d'ouverture largement supérieure à celle de la zone éclairée par le faisceau de la source, sur une matrice 22 de photo-détecteurs, par l'intermédiaire d'un obturateur 24, destiné à limiter la détection à une plage de distance déterminée. The optics 18 form the image of the complete field of view, which is much wider than that of the zone illuminated by the beam of the source, on a matrix 22 of photodetectors, via a shutter 24. , intended to limit the detection to a determined distance range.

La figure 2 montre, à titre d'exemple, l'échelon- nement temporel des impulsions laser émises 26 et des fenêtres temporelles d'ouverture 28 de l'obturateur 24 pour sélectionner une plage de distance comprise entre R et R+AR. FIG. 2 shows, by way of example, the time step of the transmitted laser pulses 26 and the opening time windows 28 of the shutter 24 to select a distance range between R and R + AR.

Sur cette figure 2, ç désigne la vitesse de la lumière dans l'air et t désigne le temps.In this figure 2, ç designates the speed of light in the air and t denotes the time.

Pour effectuer une exploration en profondeur, deux images successives de la même zone peuvent être formées en adoptant deux fenêtres temporelles différentes en succession, sans changement d'orientation du faisceau lumineux. La figure 2 montre par exemple la sélection successive de deux tranches de même profondeur, commençant l'une à 2R/c, l'autre à 2R'/c. To perform a deep exploration, two successive images of the same zone can be formed by adopting two different temporal windows in succession, without changing the orientation of the light beam. FIG. 2 shows, for example, the successive selection of two slices of the same depth, starting at 2R / c and the other at 2R '/ c.

L'obturateur électronique permet également d'accumuler les échos dus à plusieurs impulsions successives avant lecture de la matrice, pour accroître le rapport signal à bruit. La figure 2 montre à titre d'exemple l'accumulation de l'éclairement dû à deux impulsions laser 26 successives. The electronic shutter also accumulates echoes due to several successive pulses before reading the matrix, to increase the signal-to-noise ratio. FIG. 2 shows, by way of example, the accumulation of the illumination due to two successive laser pulses 26.

A condition d'utiliser une matrice de photodétecteurs exploitable par zone et à cadence élevée, il est possible d'adapter la dimension d'une fenêtre d'observation 30, située à l'intérieur du champ total 32 de la caméra (figure 3) à l'ouverture du faisceau laser émis. Le mécanisme de balayage 14 permet de déplacer à volonté la zone éclairée de façon à parcourir, si nécessaire, l'ensemble du champ 32 pour constituer une image composite. As long as it is possible to use a zone-usable photodetector matrix at a high rate, it is possible to adapt the size of an observation window 30 situated inside the total field 32 of the camera (FIG. 3). at the opening of the emitted laser beam. The scanning mechanism 14 makes it possible to move at will the illuminated area so as to travel, if necessary, the entire field 32 to form a composite image.

Dans le mode de réalisation montré en figure 1, les voies d'émission et de réception présentent une partie optique commune, en aval du mécanisme de balayage 14 et en amont de l'optique 18. Cette disposition est surtout utile lorsque le dispositif doit être muni de moyens de stabilisation de la ligne de visée, schématisés sous forme d'un miroir gyrostabilisé 36, qui peut être celui d'une lunette de visée optique. In the embodiment shown in FIG. 1, the transmission and reception paths have a common optical part, downstream of the scanning mechanism 14 and upstream of the optics 18. This arrangement is especially useful when the device has to be equipped with stabilization means of the line of sight, schematized in the form of a gyro-stabilized mirror 36, which may be that of an optical sighting telescope.

L'obturateur 24 peut avantageusement être constitué par un intensificateur de lumière commandable, tel que celui représenté schématiquement en figure 4. L'intensificateur comporte une fenêtre 38 transparente dans le domaine spectrale utilisé, dont la face arrière est revêtue d'une couche 40 de matériau d'émission d'électrons constituant une photo-cathode. Un faible espace sépare la photocathode d'une galette de micro-canaux 42 soumise à un champ électrique élevé créé par une tension V. La galette est en contact avec une fenêtre d'entrée 44, en fibres optiques, portant sur sa face avant une couche électro-luminescente à rémanence courte 46, ou elle est à faible distance de cette fenêtre. The shutter 24 may advantageously be constituted by a controllable light intensifier, such as that shown schematically in FIG. 4. The intensifier comprises a window 38 transparent in the spectral range used, whose rear face is coated with a layer 40 of electron-emitting material constituting a photo-cathode. A small space separates the photocathode from a microchannel wafer 42 subjected to a high electric field created by a voltage V. The wafer is in contact with an input window 44, made of optical fibers, bearing on its front face a electroluminescent layer with short remanence 46, or it is a short distance from this window.

La fenêtre 44 peut être en contact, par l'intermédiaire d'une couche de couplage, avec la matrice de photo-détecteurs 22. En général cette fenêtre aura une forme conique.The window 44 may be in contact, via a coupling layer, with the photodetector array 22. In general this window will have a conical shape.

Un tel intensificateur peut être utilisé comme obturateur, en pulsant la haute tension V. L'ouverture peut être réduite à un temps très bref, d'environ 1 us. Such an intensifier can be used as a shutter, by pulsing the high voltage V. The opening can be reduced to a very short time, of about 1 us.

Le dispositif comprend encore des moyens de commande des différents composants. Dans le cas présenté sur la figure 1, ces moyens comportent une unité centrale 50 munie d'un terminal d'entrée permettant de sélectionner la zone explorée, le nombre d'impulsions accumulées au cours de la formation d'une image sur la matrice 22 avant lecture, le choix des plages de distance explorées, etc. Cette unité centrale commande un ensemble moteur d'entraînement des composants du mécanisme de balayage 14 (prismes par exemple). L'ensemble 52 peut également comporter une électronique de réalisation d'un balayage zone par zone de l'ensemble ou d'une partie du champ de vision de la matrice 22, en fonction des éléments fournis par l'unité 50. The device also comprises means for controlling the various components. In the case presented in FIG. 1, these means comprise a central unit 50 provided with an input terminal making it possible to select the zone explored, the number of pulses accumulated during the formation of an image on the matrix 22 before reading, the choice of the distance ranges explored, etc. This central unit controls a driving motor assembly of the components of the scanning mechanism 14 (prisms for example). The assembly 52 may also include an electronics for performing zone-by-zone scanning of all or part of the field of view of the matrix 22, depending on the elements provided by the unit 50.

L'unité 50 peut également fournir au circuit d'attaque 16 les informations nécessaires concernant le nombre d'impulsions à accumuler pour chaque formation d'image. Ce circuit d'attaque peut à son tour commander l'obturateur 24 avec un décalage temporel par rapport à l'impulsion laser qui correspond à la plage de distance à explorer (le nombre de répétition pouvant être fourni par l'unité centrale 50). The unit 50 may also provide the driver 16 with the necessary information regarding the number of pulses to accumulate for each image formation. This driver circuit can in turn control the shutter 24 with a time offset from the laser pulse that corresponds to the range of distance to explore (the number of repetitions that can be provided by the CPU 50).

Enfin les moyens de commande et d'analyse comporteront généralement une électronique 52 de traitement des échos, commandant la lecture de la matrice et identifiant les points dont la brillance dépasse celle de llenvironne- ment d'un seuil déterminé, donnant par exemple sur une sortie 54 les coordonnées angulaires oxS 6y du point détecté et la plage de distance dans laquelle se trouve la cible détectée. Finally, the control and analysis means will generally comprise an echo-processing electronics 52, controlling the reading of the matrix and identifying the points whose brightness exceeds that of the environment of a determined threshold, giving for example on an output The angular coordinates oxS 6y of the detected point and the range of distance in which the detected target is located.

Le dispositif est susceptible de réalisations très diverses. Celle qui sera maintenant donnée ne doit être considérée que comme un exemple. En utilisant une source laser constituée de plusieurs barrettes de diodes laser juxtaposées, on peut assurer une illumination d'un champ instanné d'environ 10 en site et 2,50 en gisement autorisant une détection jusque vers 2500 m. Une telle source peut être pulsée à une cadence de 1 kHz, autorisant 100 impulsions laser en affectant 100 ms à l'exploration de chaque zone en profondeur. The device is susceptible of very diverse achievements. The one that will now be given should be considered only as an example. Using a laser source consisting of several strips of laser diodes juxtaposed, it can ensure illumination of an instanned field of about 10 in site and 2.50 in the field allowing detection up to 2500 m. Such a source can be pulsed at a rate of 1 kHz, allowing 100 laser pulses by assigning 100 ms to the exploration of each zone at depth.

En général, on obtiendra une résolution suffisante avec une matrice 22 de photo-détecteurs correspondant à un champ angulaire de 3 à 6 fois plus élevé que le champ angulaire correspondant à la zone 30, en azimut et en site. In general, sufficient resolution will be obtained with a matrix 22 of photodetectors corresponding to an angular field 3 to 6 times higher than the angular field corresponding to the zone 30, in azimuth and in elevation.

On peut notamment utiliser une optique 18 et une matrice de photo-détecteurs correspondant à un champ de vision de 50 en site et de 7,50 en gisement. La durée de lecture d'une fenêtre de 80x200 pixels peut être aussi faible que 4 ms en conséquence, il est possible d'effectuer une tomographie de chaque zone illuminée par tranche de distance de 100 m à 200 m avec une moyenne de 4 impulsions laser accumulées pour chaque tranche.In particular, it is possible to use an optics 18 and a photodetector array corresponding to a field of view of 50 in the field and 7.50 in the field of view. The reading time of a window of 80x200 pixels can be as low as 4 ms, therefore, it is possible to perform a tomography of each illuminated area per distance range of 100 m to 200 m with an average of 4 laser pulses accumulated for each tranche.

Pour optimiser le rapport signal à bruit, il est avantageux de privilégier les distances éloignées en leur affectant un nombre supérieur d'impulsions accumulées. Par exemple, avec des tranches de 250 m à partir de 250 m (pour éviter les réflexions internes et très proches) et jusqu'à 2500m, il est possible d'adopter une durée d'intégration de 1,67 microseconde pour chaque impulsion et d'utiliser la répartition suivante

To optimize the signal-to-noise ratio, it is advantageous to give preference to distant distances by assigning them a higher number of accumulated pulses. For example, with slices of 250 m from 250 m (to avoid internal reflections and very close) and up to 2500m, it is possible to adopt an integration time of 1.67 microsecond for each pulse and to use the following breakdown

<tb> TRANCHE <SEP> NOMBRE <SEP> TEMPS <SEP> DE <SEP> CYCLE
<tb> <SEP> D'IMPULSIONS <SEP> DE <SEP> LA <SEP> MATRICE
<tb> <SEP> (Us) <SEP> ACCUMULEES <SEP> (milliseconde)
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 9 <SEP> 9
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 12 <SEP> 12
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb> <SEP> 1.67 <SEP> 32 <SEP> 32
<tb>
La source laser peut être constituée par un empilement de barrettes linéaires de diodes laser émettant à 800-850 nanomètres et dans ce cas on peut utiliser un filtre interférentiel de réception 20 ayant une largeur spectrale de 20 nanomètres.<tb> TRENCH <SEP> NUMBER <SEP> TIME <SEP> FROM <SEP> CYCLE
<tb><SEP> OF PULSES <SEP> FROM <SEP> THE <SEP> MATRIX
<tb><SEP> (Us) <SEP> ACCUMULATED <SEP> (millisecond)
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 9 <SEP> 9
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 12 <SEP> 12
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb><SEP> 1.67 <SEP> 32 <SEP> 32
<Tb>
The laser source may be constituted by a stack of linear arrays of laser diodes emitting at 800-850 nanometers and in this case it is possible to use a reception interference filter 20 having a spectral width of 20 nanometers.

L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Par exemple la voie d'émission peut être désolidarisée de la voie de réception. Cette solution permet notamment de constituer la voie de réception par adaptation d'une lunette de vision de nuit déjà prévue. La précision angulaire n'étant fonction que de la voie de réception, elle n'est pas dégradée si seule cette dernière est finement gyrostabilisée. L'invention est aisément adaptable à des besoins particuliers. Par exemple il est possible de privilégier un secteur angulaire dans le champ d'observation et d'adapter la répartition des impulsions laser et des tranches de distance pour accroître les performances. En limitant le balayage en distance autour d'une position préalablement détectée (ou sur désignation d'objectif), on peut atteindre une précision sur la distance de +/-50m. En acceptant une diminution temporaire de la fréquence de cycle, la portée peut être augmentée. Enfin, on peut augmenter la fréquence d'acquisition à la suite d'une première détection pour obtenir une confirmation d'alarme. The invention is capable of numerous variants. For example, the transmission channel may be disconnected from the reception channel. This solution makes it possible in particular to constitute the reception channel by adaptation of a night vision goggle already provided. The angular precision being only a function of the reception channel, it is not degraded if only the latter is finely gyrostabilized. The invention is easily adaptable to particular needs. For example, it is possible to favor an angular sector in the field of view and to adapt the distribution of the laser pulses and distance slices to increase the performances. By limiting the distance sweep around a previously detected position (or on target designation), an accuracy of +/- 50m can be achieved. By accepting a temporary decrease of the cycle frequency, the range can be increased. Finally, the acquisition frequency can be increased after a first detection to obtain an alarm confirmation.

Claims

1. Device for active detection of optical organs pointed at the device, characterized in that it comprises: a transmission path having a source (10) of monochromatic light pulses in the visible or infrared, an optical (12) collimating the light of the source along a beam having a defined angular aperture, and a scanning mechanism (14) for angularly moving the beam-illuminated area throughout a given field of view; receiving path having a photodetector array (22) provided with an optics (18) for focusing the entire field of view onto the photodetector array; and means for controlling the scanning mechanism and analyzing the output signals of the photodetector array.

2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises unique image stabilization means placed on a common optical path of the transmission path and the reception path possibly coupled to a sighting system.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the photodetector array is constituted by a matrix of charge coupled elements.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it further comprises a light intensifier interposed between said focusing optics on the photodetector matrix and said matrix.

5. Device according to claim 4, characterized in that said intensifier is used separately for night vision.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the control means are also provided for controlling the light intensifier so as to illuminate the photodetector matrix only during the time interval corresponding to the path the light pulse to an optical member within a predetermined distance range to be explored and returned from said member.

7. Device according to claim 6, characterized in that the control and analysis means are provided to accumulate the echoes due to several successive pulses on the matrix before reading the latter.

8. Device according to claim 7, characterized in that the control and analysis means are provided for successively exploring several ranges of distance by accumulating the echoes of an increased number of pulses for the furthest ranges.

9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the analysis means are provided to allow analysis at will only a window of the field of view corresponding to the illuminated area.

10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the angular field of view is three to six times larger than said area in azimuth and in site.