FR2581205A1 - Procede de mise en concordance des axes optoelectroniques d'un appareil a image thermique - Google Patents

Abstract

PROCEDE DE MISE EN CONCORDANCE D'AXES OPTOELECTRONIQUES D'UN APPAREIL A IMAGE THERMIQUE QUI COMPORTE, DANS LA DIRECTION DU RAYONNEMENT INCIDENT, UN CANAL DETECTEUR AVEC MIROIR DE BALAYAGE ET SERIE DE DETECTEURS. L'ENERGIE DE RAYONNEMENT RECUE PAR CETTE DERNIERE EST REPRESENTEE SUR UNE SERIE DE DIODES ELECTROLUMINESCENTES DONT LE RAYONNEMENT EST REFLECHI PAR LE COTE RESTITUTION DU MIROIR DE BALAYAGE ET PAR LE CANAL DE L'IMAGE THERMIQUE, DANS UN APPAREIL DE VISEE DANS LEQUEL L'OBSERVATEUR PEUT FAIRE SE SUPERPOSER LE RETICULE ET LES AUTRES AXES AU MOYEN DE COINS TOURNANTS PREVUS DANS LE CANAL DE L'IMAGE THERMIQUE, ET PAR CONSEQUENT METTRE EN CONCORDANCE CES AXES. LE COTE RESTITUTION DU MIROIR EST DETECTE PAR UN CAPTEUR DE POSITION DE BALAYAGE ET LE RAYONNEMENT REFLECHI DE CE CAPTEUR PRODUIT UN SIGNAL DE DECLENCHEMENT DANS SON PROPRE DETECTEUR.

Description

La présente invention a pour objet un procédé de mise en concordance des

axes optoélectroniques d'un appareil à image thermique qui comporte, dans la direction du rayonnement incident, un canal de détection avec un optique à infrarouge, un miroir de balayage, disposé, en position de repos, à 45 par rapport à cette optique, un objectif à infrarouge et une série de détecteurs, qui b) représente l'énergie de rayonnement reçue

par la série de détecteurs, après conversion optoélectro-

nique et amplification, sur une série de diodes électrolu-

minescentes correspondante, c) réfléchit le rayonnement de la série de diodes électroluminescentes sur un objectif de collimateur, côté restitution du miroir de balayage, et de là dans un canal à image thermique, constitué d'une optique de restitution et de l'oculaire d'un appareil de visée, et d) comporte un capteur dit de position de balayage dont la source lumineuse éclaire le côté projection du miroir de balayage pour capter sa position et dont le rayonnement réfléchi produit un signal de déclenchement par autocollimation sur son propre détecteur,

ainsi qu'un circuit pour la réalisation de ce procédé.

Le brevet allemand 33.29.590 décrit un procédé de ce type et un dispositif correspondant. Par ailleurs, on connait par les brevets allemands 30 48 809 et 31 04 318 des procédés et des montages dans lesquels un appareil à image thermique est couplé avec un émetteur à laser de telle sorte que l'appareil à image thermique

sert de canal de réception à l'émetteur à laser.

Enfin, le brevet EP O 057 304 décrit une association d'appareils à viseur comportant un canal

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lumière de jour, un amplificateur lumière résiduelle et un télémètre à laser. Dans ce cas, les différents groupes d'appareils sont disposés parallèlement les uns aux autres et reçoivent le rayonnement incident par l'intermédiaire d'un miroir tournant qui leur est commun. Le télémètre à laser et la mire principale se trouvent à l'intérieur du canal lumière de jour, cette dernière pouvant être réfléchie dans l'amplificateur de lumière résiduelle prévu comme canal de nuit, en vue de mettre

en concordance les axes.

Dans ces appareils et associations d'appareils, des axes optoélectroniques peuvent être dirigés sur un réticule servant de référence et permettent des opérations de réglage et de visée directes. Mais, il leur manque une possibilité supplémentaire d'exploiter la mise en accord réalisée, comme l'identification de temps et de position, pour des opérations ultérieures de commande

ou d'orientation.

L'invention a pour but de perfectionner des procédés de visée connus et des appareils correspondants, de telle sorte que leurs axes optoélectroniques mis en concordance puissent encore être stockés et exploités dans un autre appareil connectable au besoin, à l'appareil de visée, pour une représentation électronique de l'objectif ou de son image thermique. A cet effet, le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que: on utilise un canal multiplexeur parallèle au canal de l'image thermique pour la représentation électronique de l'image thermique, avec possibilité de connecter une unité de déviation (suiveur), on commande avec un groupe possédant des fonctions de mise en concordance la série de diodes électroluminescentes et le canal multiplexeur directement ou par le canal détecteur et on achemine les signaux de déclenchement du capteur de position de balayage vers le canal multiplexeur

pour l'interrogation synchrone du détecteur.

On obient ainsi un signal sous la forme d'une

identification qui correspond à l'axe de référence -

le réticule dans un appareil de visée - et qui peut être utilisé à la place de celui-ci comme indicateur de lignes de visée, par exemple pour un suiveur entièrement électronique, monté en aval. On peut ainsi lui représenter la position de l'axe (axe de visée = réticule) qu'un observateur, par exemple un tireur-pointeur, utilise dans une lunette pour viser un objectif. Cette position est utilisée par le suiveur pour déterminer la déviation par exemple d'un engin volant, par rapport à l'axe, l'axe de référence étant mis en mémoire dans le suiveur comme

étant l'origine des coordonnées.

Les sous-revendications ont pour objet des

caractéristiques de l'invention.

Différents modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après plus en détail en référence au dessin annexé o les mêmes références désignent les mêmes pièces, et dans lequel: La figure 1 représente le schéma fonctionnel suivant l'invention avec commande directe d'un canal multiplexeur, La figure 2 représente le schéma fonctionnel selon la figure 1, mais avec commande du canal multiplexeur par l'intermédiaire du canal détecteur monté en amont du premier, et Les figures 3a à 3d représentent les différentes étapes nécessaires à la mise en concordance des axes optoélectroniques. L'appareil à image thermique 1 de la figure 1 comporte une optique à infrarouge 2 pour la réception du rayonnement à infrarouge 3 qui parvient au détecteur 6 par le dispositif de balayage 4 et l'objectif du

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détecteur 5. Après conversion optoélectronique, les signaux du détecteur sont acheminés vers la série de diodes électroluminescentes 9 par un amplificateur 7, 8 et de là réfléchis dans l'appareil de visée 12, après passage dans le canal de l'image thermique 14 qui se compose l'objectif de collimateur 10, du côté restitution du miroir de balayage 18 prévue dans l'unité de balayage 4, de l'optique de restitution 11 et des coins tournants 17. Les signaux sont ainsi représentés à l'observateur 13. L'appareil à image thermique 1 comporte en outre le capteur de position de balayage 19 dont la source lumineuse non représentée sur la figure, éclaire le côté restitution du miroir de balayage. Le rayonnement réfléchi de restitution, produit par autocollimation, sur un détecteur également non représenté, un signal de

déclenchement, utilisé pour déclencher une impulsion.

Jusque là il s'agit de l'état connu de la technique.

Parallèlement au canal de l'image thermique

14, il est prévu le canal multiplexeur (= canal d'interro-

gation) 15 qui, dans le mode de réalisation présent, comporte les unités 15' et 15" montées en série. Il sert

à la représentation électronique de l'image thermique.

Pour un canal électronique de ce type, il est nécessaire de capter la position horizontale instantanée du miroir de balayage 18 et de la mettre sous forme de signaux électriques afin d'assurer la représentation électronique synchrone de l'image, c'est-à-dire l'interrogation synchrone (= multiplexage) des signaux du détecteur, pour le suiveur 16 à connecter. On se sert à cet effet

du capteur de position de balayage 19.

La première unité 15', dans le sens de passage du signal, est commandée, par une entrée séparée, par le processeur 21 qui à son tour, peut être commandé par l'appareil de commande 20 possédant des fonctions harmoniques. Dans le présent mode de réalisation,

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l'amplificateur 7, 8 comporte aussi deux unités, à savoir 7 et 8, dont l'unité d'amplification 8 est équipée d'un

excitateur qui commande la série de diodes électrolumines-

centes 9 comportant par exemple 120 diodes, de manière synchrone avec les signaux du détecteur. Le signal des diodes électroluminescentes parvient, par le canal de l'image thermique 14, décrit ci-dessus, à l'appareil de visée 12 constitué d'une optique. L'entrée de l'unité de multiplexage 15' est couplée entre les deux unités d'amplification 7 et 8. Selon un autre mode de réalisation, le couplage de l'unité 15' peut se faire entre le détecteur

6 et l'amplificateur 7, et le nombre des diodes électro-

luminescentes ainsi que celui des unités d'amplification et de multiplexage peut être supérieur ou inférieur,

sans pour autant que l'on sorte du cadre de l'invention.

Le canal de l'image thermique 14 et le canal de multiplexage 15 fonctionnent simultanément. L'optique 12 comporte entre autres un réticule 22 sur lequel sont associés les deux axes 14 et 15 suivant les figures 3a à 3d. A cet effet, l'image de jour selon la figure 3a, d'un objectif 23 est placée au centre du réticule. Dans la figure 3b, semblable dans son aspect extérieur, on a commuté sur le canal d'image thermique 14 et l'on a

placé l'image représentée par la série de diodes électro-

luminescentes 9 au centre du réticule 22, au moyen des coins tournants 17. . Le canal de l'image thermique 14 et le canal de jour sont ainsi mis en accord. Comme expliqué à l'aide de la figure 1, on commande maintenant le processeur 21 par l'intermédiaire de l'appareil de commande 20. Il ressort de la figure 3c que dans ce cas, par exemple 20 diodes électroluminescentes, comportant chacune 10 éléments, sont commandées séparément, vers le haut et vers le bas, autour de l'élément central n 60 -dans la numérotation dans l'ordre des diodes entre n 50 et n 70- de sorte que, à l'exception de la diode choisie,

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toutes les autres sont hors tension, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas éclairées. Sur le dessin, chaque carré

représente une diode et le carré du milieu noirci repré-

sente la diode éclairée alimentée en courant.

Une autre solution consiste à assombrir toutes

les diodes par l'intermédiaire d'un variateur de lumi-

nosité, de sorte que seules les diodes retenues sont

éclairées puisque commandées séparément.

Dans le mode particulier de réalisation d'appareils à image thermique fonctionnant avec déplacement

de lignes (par exemple 2:1), après chaque opération d'ex-

ploration ou de balayage, l'axe optique du dispositif de balayage est basculé de la hauteur d'un élément de

détecteur. Lors de la sélection des diodes électrolumines-

centes, décrite au paragraphe précédent, l'information de déplacement de lignes, délivrée par l'unité de balayage 4, peut être utilisée de manière à permettre de déplacer

d'une hauteur correspondant à celle d'une diode électro-

luminescente. Dans le présent mode de réalisation, ceci signifie qu'avec les 20 diodes, on peut sélectionner

lignes.

La figure 3d montre qu'avec le processeur 21 (figure 1) on peut choisir la diode électroluminescente qui est recouverte par le trait horizontal du réticule

22 (direction verticale) lorsqu'elle est éclairée. L'ap-

pareil de commande 20 permet de choisir l'impulsion du capteur de position 19 pour le déclenchement de la diode; celle-ci est éclairée lorsqu'elle est recoupée par le trait vertical du réticule de l'appareil 12. Après ces deux mesures de réglage, une diode électroluminescente s'éclaire exactement au centre du réticule, comme l'indique

le carré noirci au centre de la figure 3d.

Le numéro de l'information (information

verticale) et la durée horizontale de l'éclairement (infor-

mation horizontale) de la série de diodes électrolumines-

centes 9, sont communiqués selon la figure 1, à l'unité

de multiplexage 15' sous la forme d'une tension correspon-

dante. En raison de son amplitude, cette impulsion se distingue de tous les autres signaux de fond et signaux d'objectif, et peut être utilisée par le suiveur 16 comme point 0 des coordonnées. Le suiveur dispose ainsi de

la même information de position du réticule 22 de l'appa-

reil 12, que l'observateur 13, et peut ainsi opérer une

détermination de la déviation.

Le mode de réalisation de la figure 2 se distingue de celui de la figure 1 uniquement en ce que l'appareil de commande 20 et le processeur 21 appliquent

la tension nécessaire à l'éclairement de la diode électro-

luminescente correspondante - et par conséquent, les impulsions (tension) mises à la disposition du suiveur par l'intermédiaire du canal de multiplexage 15 - non plus par le canal de multiplexage 15, mais par la partie 4 à 7 du canal détecteur choisi, très exactement entre

le détecteur 6 et l'unité d'amplification 7.

Selon un mode de réalisation non représenté sur la figure, il serait encore possible de prévoir que l'appareil de commande 20 et le processeur 21 agissent sur le canal détecteur, en aval de l'unité d'amplification

7, mais en amont de la dérivation entre 7 et 8/15.

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Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé de mise en concordance des axes optoélectroniques d'un appareil à image thermique qui: a) comporte, dans la direction du rayonnement

incident, un canal de détection avec un optique à infra-

rouge, un miroir de balayage, disposé, en position de repos, à 45 par rapport à cette optique, un objectif à infrarouge et une série de détecteurs, b) représente l'énergie de rayonnement reçue

par la série de détecteurs, après conversion optoélectro-

nique et amplification, sur une série de diodes électrolu-

minescentes correspondantes, c) réfléchit le rayonnement de la série de diodes électroluminescentes sur un objectif de collimateur, côté restitution du miroir de balayage, et de là dans un canal à image thermique, constitué d'une optique de restitution et de l'oculaire d'un appareil de visée, et d) comporte un capteur de position de balayage dont la source lumineuse éclaire le côté restitution du miroir de balayage pour capter sa position et dont le rayonnement réfléchi produit un signal de déclenchement par autocollimation sur son propre détecteur, caractérisé en ce que: e) on utilise un canal multiplexeur (15) parallèle au canal de l'image thermique (14) pour la représentation électronique de l'image thermique, avec possibilité de connecter une unité de déviation (suiveur) (16), f) on commdande la série de diodes électroluminescentes (9) et le canal multiplexeur (15), directement ou par le canal détecteur (4 à 8) avec un groupe possédant des fonctions de mise en concordance et g) on achemine les signaux de déclenchement du capteur de position de blayage (19) vers le canal

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multiplexeur (15) pour l'interrogation synchrone du

détecteur (6).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise pour le canal de l'image thermique (14), un appareil de visée (12) comportant des coins tournants (17), montés en amont, directement sur le parcours du rayonnement, pour le réglage de l'image thermique.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 ou 2, caractérisé en ce que a) à l'aide de l'appareil (12), on place l'image de jour d'un objectif (23) au centre du réticule (22) et b) à l'aide des coins tournants (17), on place l'image thermique représentée par la série de diodes électroluminescentes (9) par l'intermédiaire du canal

de l'image thermique (14), au centre du réticule (22).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise comme groupe (20, 21) possédant des fonctions de mise en concordance, un processeur (21) pouvant être commandé

par un appareil de commande (20).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on sélectionne la diode électroluminescente de la série (9), couverte par le réticule (22) du périscope (12), lorsqu'elle est

éclairée au moyen du processeur (21).

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on sélectionne l'impulsion du capteur de position de balayage (19) nécessaire au déclenchement (= éclairage) de la série de dioddes électroluminescentes (9) au moyen

de l'appareil de commande (20).

7. Procédé selon les revendications 1 à 3,

caractérisé en ce qu'on produit la sélection des lignes dans la série de diodes électroluminescentes (9) par le basculement de l'appareil à image thermique (1) à l'aide d'un déplacement de lignes, on peut doublement

choisir par un mouvement de va et vient (entrelac).

8. Procédé selon la revendication 7, caracté-

risé en ce qu'après balayage d'une ligne, on bascule le dispositif (4) comportant le miroir de balayage (18) de la hauteur d'un élément de détecteur, ce qui déclenche un déplacement de hauteur correspondante dans la direction

de la série de diodes électroluminescentes (9).

9. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce qubn achemine le numéro d'ordre des diodes électroluminescentes en direction

verticale et la durée de l'éclairage en direction horizon-

tale vers le canal multiplexeur (15) sous forme d'une tension correspondante, et de celui-ci à l'unité de

déviation (16) pour servir d'origine aux coordonnées.

10. Circuit pour la mise en oeuvre du procédé

selon l'une quelconque des revendications précédentes,

utilisant un appareil à image thermique dont l'énergie de rayonnement tombe, dans l'ordre, par une optique à infrarouge sur un miroir de balayage disposé à 45 en

position de repos, de là à travers un objectif à infra-

rouge sur une série de détecteurs et de celleci, après conversion optoélectronique et amplification, sur une série de diodes électroluminescentes dont l'énergie de

rayonnement parvient, à travers un objectif de collima-

teur, sur le côté restitution du miroir de balayage à l'oculaire d'un appareil de visée, tandis que la source lumineuse d'un capteur de position de balayage éclaire le côté restitution du miroir de balayage et le rayonnement réfléchi par ce dernier produit par autocollimation, un signal de déclenchement, caractérisé en ce qu'un canal multiplexeur (15), pour la représentation électronique de l'image thermique, avec possibilité de raccorder une unité de déviation (16) est monté parallèment au canal il de l'image thermique (14), constituée pour l'essentiel du côté restitution du miroir de balayage (18), de l'optique de restitution (11) et de l'oculaire (13) de

l'appareil de visée (12).

11. Circuit selon la revendication -10, carac-

térisé en ce que le canal multiplexeur (15) comporte deux unités de multiplexage (15' et 15") montées en série, dont la première unité (15'), dans le sens de passage du signal, est alimentée par le canal détecteur (4 à 8) seul ou en même temps par le processeur (21), et la deuxième unité (15") dans le sens de passage, est alimentée par le canal détecteur et par le capteur de position

de balayage (19).

12. Circuit selon la revendication 11, caractérisé en ce que le processeur (21) peut être commandé par un appareil de commande (20) possédant des fonctions

de mise en concordance.

13. Circuit selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que l'entrée de la première unité de multiplexage (15'), dans le sens de passage du signal, est couplée entre deux unités d'amplification (7, 8)

du canal détecteur (4 à 8).

14. Circuit selon l'une quelconque des revendi-

cations 11 à 13, caractérisé en ce que l'appareil de commande (20) et le processeur (21) agissent sur le canal

détecteur (14) en aval de la première unité d'amplifica-

tion (16) dans le sens du passage du signal, mais en

amont de la dérivation de sa sortie (8, 15).

15. Circuit selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que l'unité d'amplification (15' ou 15") est équipée d'un excitateur commandant les différentes diodes électroluminescentes de la série (9), de manière

synchrone avec les signaux du détecteur.