La "coupole Patry" est certainement le bâtiment le plus étrange de l'Observatoire de Nice. Elle abrite un réfracteur équatorial "coudé", instrument combinant les principes du sidérostat polaire et de la lunette. Il ne s'agit en fait pas d'une vraie coupole, car cet instrument est abrité par un wagon mobile sur rails et se trouve donc entièrement à l'air libre pendant son utilisation.
L'instrument, qui se trouve à une altitude de 370 mètres, possède les caractéristiques techniques suivantes :
La magnitude 14,5 est tout juste visible en observation visuelle, et avec une CCD (HiSIS 22), la magnitude 17 se détache sensiblement du fond du ciel en 20 s de pose. Les éclairages de la ville de Nice que l'observatoire domine, ainsi que la conception de la lunette (deux miroirs de renvoi) sont cependant une gêne pour l'observation des nébuleuses diffuses et des galaxies.
Le tube de la lunette, qui pèse 2,25 tonnes, se présente sous la forme de deux bras perpendiculaires (voir schéma): le premier (T), matérialisant l'axe polaire, supporte la lunette et arrive jusque dans la salle du foyer. L'objectif (O) se trouve en moyenne à une hauteur de 4 à 5 mètres du sol, dans un cube tournant (axe de déclinaison) au bout du second bras (T'). Deux miroirs plans permettent de couder le faisceau lumineux et ont pour diamètres respectifs 57,4 cm et 46,9 cm, leur épaisseur étant voisine du sixième de diamètre. Le premier a un rayon concave de 300 km alors que le second a un rayon convexe de 600 km.
Quatre moteurs permettent le déplacement de l'instrument. Deux moteurs de pointage impriment au Coudé des vitesses de déplacement importantes en ascension droite et en déclinaison. Les deux autres, de suivi, peuvent tourner à vitesse constante afin de suivre un astre quelconque et permettent les mouvements fins nécessaires aux corrections. En position suivi, la vitesse du moteur d'ascension droite est réglée pour une poursuite stellaire, mais d'autres vitesses peuvent ètre sélectionnées grâce à un générateur de fréquences extérieur. Une raquette de commande permet de déplacer l'instrument et de passer de la position pointage à la position suivi sur chacun des deux axes.
Ce système induit par contre une rotation du champ en fonction du mouvement diurne; cette rotation n'est pas réellement un problème (sauf dans le cas de spectrographie à longue pose, où un dérotateur est indispensable) car le tube de l'instrument porte le matériel d'observation et tourne simultanément et à la même vitesse. Quoi que le bâtiment abritant le foyer se trouve au nord de la lunette et soit plus élevé, la longeur et la disposition du tube permettent l'observation du ciel entier.
Au foyer, une platine radiale (rho, theta) est le support d'un porte-oculaires multi-diamètre : différentes bagues réductrices permettent l'adaptation d'oculaires au coulant de 50 mm ou 31,75 mm ainsi que l'utilisation d'un appareil photographique par le biais d'une bague au pas de vis de 42 mm (bagues T2). Sur la platine, un oculaire réticulé éclairé au coulant de 31,75 mm peut se mouvoir indépendamment du porte-oculaires. Il peut être utilisé pour le guidage fin de l'instrument. Le porte-oculaires peut être remplacé par un porte-plaques 10 x 12 cm qui accepte les plaques du type Technical Pan 4415, Ilford FP4, etc.Le foyer de l'instrument est immobile, ce qui autorise la mise en place d'appareillage lourd (un spectrographe à haute résolution est notamment à poste fixe).
Les mouvements sont entièrement commandés depuis la salle d'observation (salle du foyer). De cette salle, on ne voit que l'extrémité de l'instrument et il est impossible de contrôler la position de la lunette et son orientation. Le pointage se fait entièrement aux coordonnées, avec assistance informatique.
Le bâtiment abrite également un laboratoire photographique réduit mais doté d'un équipement de qualité (agrandisseur professionnel).
