BE478675A - - Google Patents

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Perfectionnements aux dispositifs permettant d'augmenter le champ des instruments d'optique" 
Dans les instruments destinés à l'observation visuelle, ou éventuellement à la photographie, on dispose dans le plan d'une image intermédiaire ou dans son voi- sinage immédiat un dispositif optique désigné "système collecteur" ou lentille "de champ". Il comprend en effet le plus souvent une lentille simple ou   complexe.   



    @  
Son introduction permet de   donner à   l'instrument le champ voulu sans augmehter d'une manière exagérée le diamètre de certaines des lentilles et permet également de réduire les angles d'incidence des rayons lumineux 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 sur les surfaces réfringentes ou réfléchissantes du système. Cette dernière propriété a pour effet d'aug- menter la netteté de l'image dans toute l'étendue du champ. 



   Les systèmes collecteurs ou   verres   de   champ   em- ployés jusqu'à présent en optique sont constitués, soit   par   une lentille simple non   achromatique,'   soit   par   un système   achromatique   à deux éléments. Ils   présentent   l'inconvénient de donner à l'image de la "courburede champ" dont la valeur est  égale     à # #     où #   désigne les   # n   puissances   composantes   et/les indices de   réfraction     des   verres.

   Dans le   cas   le plus   général,   où il   s'agit     d'une   lentille simple, cette courbure est égale   à # .   n 
Si l'image   était   plane sans verre de champ, elle devient, courbe après l'introduction de celui-ci   dans   le système optique et la courbure est telle que l'image est alors concave vers la lumière incidente. Une telle cour- bure concave est, avec les conventions   habituelles   de si- gne, considérée comme négative : elle est donc en valeur   algébrique   égale à -   Y dans   le cas d'un verre dechamp n simple. 



   Plus   généralement,   si Cc est la courbure propre de l'image sans système collecteur, la courbure de l'i- mage avec le verre de champ sera :   Cc - #/n.   



   Or Ccest le plus souvent négatif,   c'est-à-dire   que l'image aune courbure propreconcave versla lu-   mière  incidente. La courburede l'image définitive .sera donc   augmentée   d'une valeur déterminée -   #/n   imposée par la puissance du verre de champ, elle-même fixée par les caractéristiques du système optique. Cette   augmentation   de la courbure de   l'imago   ne   permet'?...  d'atteindre de grands champs apparents. 



   L'observateur, derrière l'oculaire, ne pourra pas explorer en une seule fois toute l'étendue cu 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 .champ. Il devra faire varier la mise au point pour passer de l'observation au centre du champ à celle des régions   maginales   de celui-ci. 



   Si l'organe récepteur est un dispositif d'enregis-   trement   photographique, il faudra plusieurs clichés pour obtenir avec-la meilleure netteté les images centrales et marginales. 



     L'objet.de   la présente invention a pour but .es- ' sentiel de remédier à cet inconvénient. Il consiste à utiliser, à la place des verres de champ employés habi- tuellement en optique, des dispositifs collecteurs   compor-   tant soit uniquement des systèmes réfléchissants, soit plus généralement des dispositifs inixtes comportant des surfaces réfringentes et réfléchissantes. 



   De tels systèmes donnent à l'image   une,.courbure   que l'on peut faire varier à volonté en lui donnant la valeur la plus appropriée au système optique envisagé. 



  La courbure de l'image définitive peut être réglée à vo- lonté de façon qu'un champ apparent, net dans toute son étendue, même très élevée   (120 )   puisse être embrassé      par l'observateur sans changer'sa mise au point depuis le centre jusqu'à la région marginale ou puisse être enre- gistré, en une seule fois, avec la netteté la meilleure,, dans le cas d'autres' organes récepteurs, tels que les dispositifs photographiques. 



   ' On va décrire l'invention plus en détail, en.se référant au dessin annexé sur lequel : la figure 1 est un schéma explicatif ; les figures 2a et 2b montrent un système collecteur formé d'une lentille simple dont une. des faces, rendue réfléchissante, .constitue un miroir ; les figures 3a et 3b montrent un système collecteur formé d'une lentille simple et d'un miroir séparés par 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 un intervalle d'air ; les figures 4a et 4b sont   analogues   eux figures 2a et 2b,   mais  se rapportent au casoù le   système   collecteur comprend   une   lentilleà deux éléments ;

   les figures 5a   et,   5b sont analogues   au:¯     figures   3a et 3b   niais   visent le cas où lalentilleest   formée   de deux éléments ; les figures 6a et 6b montrentle cas où le   système   collecteur est formé d'un système dioptrique   complexe   dont une face a été   rendue     réfléchissante ;   les   figures   7a et 7b sont   analogues     aux   figures 6a et   6b   mais montrent le cas où   l'élément, réfléchissant   est   séparé   du système dioptrique complexe par un inter-   valle   d'air ;

   la figure 8   contre     comment   l'invention peut   être   adaptée à une lunette, et la figure 9 se rapporte au cas   où la   lunette est une lunette terrestre à système véhiculaire. 



   Conformément à   l'invention;   on remplace le verre de champ dioptrique par une surface réfléchissante placée   également     dans   le plan de l'image ou dans .ion voisinage immédiat. Or,on sait que la courburede champ apportée par un miroir M (figure 1) a pour valeur CM = 2/r où r désigne le rayon de courbure du miroir M de centre C, concave vers la lumière incidente. 



   Si l'image AB est plane   avant   le miroir,clle sera courbe après la réflexion et se trouvera sur une surface ayant   comme   méridienne AB'. Mais cette fois, contrairement' au cas de la lentille., la surface image est convexe vers la mumière incidente (après réflexion sur le miroir). Avec lesconventions de signes habituel- les, nous écrirons : 
 EMI4.1 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
Si, comme précédemment Cc est la courbure propre de   l'image   sans système collecteur réfléchissant, la courbure après le miroir de champ sera donnée par l'ex- pression : 
 EMI5.1 
 
Comme il a été déjà indiqué,, Cc est généralement négatif (courbure concave vers la lumière incidente) mais, - 2/r sera   po-sitif   pour un système collecteur à miroir concave. 



   Il pourra donc y avoir de ce fait compensation entre les deux courbures. On pourra avoir un champ plan ou même donner plus généralement une courbure déterminée. à la surface image. On pourra par exemple, si besoin est, obtenir une surface concave vers l'organe récepteur, c'est-à-dire convexe par rapport à la lumière incidente initiale. 



   Mais la focale du miroir de champ, c'est-à-dire son rayon de courbure, est fixé par les caractéristiques optiques de l'appareil ; de ce fait, on ne peut donc pas régler, comme il serait souhaitable, le rayon de cour- bure de-la surface image. Aussi, conformément à l'in- vention, peut-on utiliser un dispositif plus souple per- mettant de régler la courbure de l'image à une valeur quelconque.fixée à l'avance, en combinant l'effet d'un miroir et celui d'une lentille divergente ou convergente qui lui est accolée , comme cela est représenté sur les figures 2a et 2b. Le dipositif le plus simple consiste à utiliser une'lentille dont une des faces a été rendue partiellement ou totalement réfléchissante suivant les besoins, à l'aide d'un dépôt métallique ou de toute autre manière appropriée. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



     Si #   est   la   puissunce de la   lentille et   n son in-   ,-'Lice,   la   courbure   de   l'image   due à l'élément dioptrique traversé deux fois par la lumière est -   2#/n . La cour-   bure totale due à   l'ensemble   collecteur sera donc : 
 EMI6.1 
 où   l'est   le rayon de courbure de la   surfis   réfléchissante. 



  Si   l'on   fait varier la puissance du miroir, en   gardant   constante la puissance de l'ensemble collecteur, il est possible de modifier à volonté la courbure de   l'image.   



   Les considérations qui précèdent s'appliquent aussi au cas où l'élément dioptrique est   séparé   du miroir par un intervalle d'air, comme cela est représenté sur les figures 3a et 3b. 



     L'élément   dioptrique peut également être   complexe;   dans lecas des figures 4a et 4b, il est à deux cléments collés ou non, lu face réfléchissante étant une des sur- faces des lentilles. 



   Sur les figures 5a et 5b, 1'élément réfléchis- sant est représenté séparé par un petit intervalle d'air du système dioptrique. 



   D'une manière plus générale, le système   dioptri-   que peut être un ensemble complexe L et l'élément réflé- chissant peut être séparé de celui-ci par un petit in-   tervalle   d'air, ou êtreconstitué par une des faces du système dioptrique dont le pouvoir réfléchissant a été   modifia   par tel procédé approprié et amené à avoir sa valeur optimum. Ces dispositions sont représentées sur les figures 6a, 6b, 7a et 7b. 



   L'avantage de cette disposition est d'introduire dans' le calcul des formes, c'est-à-dire des   rayons   de courbure,des éléments réfringents ou réfléchissants du système, un paramètre supplémentaire extrêmement simple qui permet la correction des aberrations. On'peut, par 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 exemple, corriger l'astigmatisme et la coma dans un champ très étendu, par un choix judicieux des éléments autres que ceux du système collecteur, ces derniers ré- glant uniquement la valeur de la courbure de champ de   'l'image.   



   Le miroir, supposé sphérique, dans ce qui pré- cède, peut être simplement de révolution. La forme mé-   ridienne,peut   être établie suivant les cas, soit pour faciliter les corrections de certains défauts de l'image, soit pour donner des images sans aberrations des pupilles ou diaphragmes du système optique. 



   L'introduction dans ce système collecteur de sur- faces de verre en   conta-et   avec l'air, a pour effet de produire des réflexions qui entraînent des pertes de lumière et des reflets qui créent de la lumière parasite.. 



  On éliminera ces inconvénients en disposant sur les sur- faces unecouche antiréfléchissante par l'un quelconque des procédés connus. 



   Voici à titre d'exemple non limitatif, quelques applications à différents instruments. 



   La figure 8 représente une lunette. L'objectif est représenté en Ob et le dispositif collécteur à mi- roir est figuré en D. L'oculaire en Oc est placé devant l'oeil   @e   de l'observateur. 



   'Pour que la figure de   l'observateur ne   vienne pas masquer l'image, il est nécessaire d'incliner le miroir, ou la combinaison lentille miroir sur l'axe de l'objectif. 



  On peut utiliser à cet effet, soit une portion de miroir elliptique ayant un de ses foyers sur l'objectif, et l'au- tre sur la pupille de l'oeil, soit une portion de lentille, dont la surface arrière est rendue réfléchissante par tel procédé approprié. 



   La figure'9 représente une lunette terrestre à système   véhiculairé.   L'objectif Ob.donne de l'objet une image renversée sur le système collecteur D à 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 miroir. Celui-ci est incliné sur l'axe de l'objectif et renvoie les rayons sur l'élément véhiculaire V, traversé deux fois par suite de la réflexion sur le miroir plan P qui réfléchit les faisceaux dans la direction de l'ocu- laire Ce : le plan de l'image réelle se trouve en I. 



   Avec ce dispositif collecteur à miroir, on obtient des champs apparents pouvant atteindre des valeurs très élevées, jusqu'à 120  par exemple. La netteté àu bord est tout à fait comparable à la netteté au centre. 



   La disposition de la   figure/n'implique   pas que le système soit une lunette terrestre. Elle peut repré- senter un système où l'objet est à distance finie, c'est- à-dire un viseur ou un microscope. Il est bien connu que les objectifs de microscopes' ont des courbures de champ considérables. Le dispositif de la figure 9, où Ob est l'objectif du microscope permet d'obtenir une image sans courbure et par conséquent d'augmenter le champ. 



   Dans le cas des figures 8 et 9, l'organe récep- teur peut être remplacé par tout dispositif quelconque, en particulier par l'enregistrement photographique. 



   Il va sans dire que, dans tous les cas, la sur- face réfléchissante peut être obtenue en utilisant dans ce but, tous moyens appropriés tels que revêtements mé-   talliques,   argenture chimique, projections cathodiques, etc..., et que le pouvoir réfléchissant peut varier sui- vant les cas et être ainsi adapté au but poursuivi. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour augmenter le champ d'un ins- trument d' optique en corrigeant la courbure de champ de l'image, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans le plan d'une image réelle fournie par des éléments opti- ques dudit instrument, ou dans son voisinage immédiat, <Desc/Clms Page number 9> un système collecteur constitué soit par une surface réfléchissante, soit par une association de moyens ré- fléchissants-et réfringents.
    2 - Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel le système collecteur est constitué par un mireir concave ou convexe.
    3 - Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel le système collecteur est.constitué par la com- binaison d'un miroir et d'un système lenticulaire.
    4 - Dispositif suivant la revendication 3 dans lequel le miroir est constitué par une surface réflé- chissante du système lenticulaire.
    5 - Dispositif suivant la revendication 3 dans lequel le miroir est distinct du système lenticulaire et en séparé par un intervalle d'air.
    6 - Dispositif suivant la revendication 3 dans lequel le système lenticulaire est une lentille simple.
    7 - Dispositif suivant la revendication 3 dans lequel le système lenticulaire est une lentille doutée.
    8 - Dispositif suivant la revendication 3 dans . lequel le système lenticulaire est un ensemble dioptri- que complexe.. EMI9.1 :1'" -..' .,, \.1'. :....;.
    9 - Dispositif suivant la revendication'' 1 dans @ lequel lés surfaces non réfléchissantes du système collec- teur sont revêtues d'une couche anti-réfléchissante.
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