FR2497363A1

FR2497363A1 - Catadioptric objective lens group - has lenses having refracting and reflecting surfaces to return rays in direction of incidence

Info

Publication number: FR2497363A1
Application number: FR8027664A
Authority: FR
Inventors: Charles Chalier
Original assignee: PROCEDES FABR OPTIQUES
Current assignee: PROCEDES FABR OPTIQUES
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1982-07-02
Also published as: FR2497363B1

Abstract

The objective returns rays in the direction of their incidence. It consists of a convergent entry lens (L1), a primary mirror (L2), a secondary mirror (L3) and an enlarging lens (L4) between the primary mirror and the secondary in a non reflecting central zone. There is also a convergent lens (L5) behind the primary mirror, in the central non reflecting zone. The primary mirror is a concave lens with a front refracting face (a) and a rear reflecting one (b). The secondary mirror is a concave lens with a front refracting face (c) and a rear reflecting one (d).

Description

La présente invention se rapporte à un objectif catadioptrique. The present invention relates to a catadioptric lens.

L'un des buts de la présente invention est de réaliser un objectif catadioptrique ayant un faible encombrement avec un champ image relativement faible et qui soit particulièrement adapté aux problèmes posés par des dispositifs dits "vision de nuit" et sur lequel on peut aisément adapter, par exemple, des amplificateurs de luminance. One of the aims of the present invention is to provide a catadioptric lens having a small footprint with a relatively low image field and which is particularly adapted to the problems posed by so-called "night vision" devices and on which it is easy to adapt, for example, luminance amplifiers.

L'objectif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une lentille d'entrée convergente, un miroir primaire, un miroir secondaire, une lentille d'agrandissement disposée entre le miroir primaire et le miroir secondaire dans une zone centrale non réfléchissante de celui-ci et une lentille convergente disposée en arrière du miroir primaire dans la zone centrale non réfléchissante. The objective according to the invention is characterized in that it comprises a convergent input lens, a primary mirror, a secondary mirror, an enlargement lens arranged between the primary mirror and the secondary mirror in a non-reflective central zone. of the latter and a convergent lens arranged behind the primary mirror in the non-reflecting central zone.

Grâce à cette disposition, on réalise un objectif particulièrement compact. Thanks to this arrangement, a particularly compact objective is achieved.

Suivant une autre caractéristique, le miroir primaire est constitué par une lentille concave présentant une zone avant réfringente et une face arrière réfléchissante. According to another feature, the primary mirror is constituted by a concave lens having a refractive front area and a reflective rear face.

Suivant encore une autre caractéristique, le miroir secondaire est constitué par une lentille convexe présentant une zone avant réfringente et une face arrière réfléchissante. According to yet another characteristic, the secondary mirror is constituted by a convex lens having a refractive front zone and a reflective rear face.

Grâce à ces caractérIstiques on peut considérer que de tels miroirs sont analogues à des triplets, mais beaucoup moins encombrants.Thanks to these characteristics, we can consider that such mirrors are similar to triplets, but much less bulky.

Suivant une caractéristique constructive, le miroir secondaire est fixé contre la face arrière de la lentille d'entrée dans la zone centrale de celle-ci. According to a constructive characteristic, the secondary mirror is fixed against the rear face of the input lens in the central zone thereof.

La lentille disposée en arrière du miroir primaire est montée mobile parallèlement à elle-même pour permettre un réglage de la netteté. The lens disposed behind the primary mirror is movably mounted parallel to itself to allow sharpness adjustment.

La lentille d'agrandissement est appliquée directement contre la zone centrale non réfléchissante du miroir primaire, cette zone centrale constituant une lentille divergente. Ainsi, on améliore l'aplatissement du champ image. De plus comme ces deux lentilles ont des indices de réfraction différents, elles aident à la correction du chromatisme de grandissement. The magnifying lens is applied directly against the non-reflective central area of the primary mirror, this central area constituting a diverging lens. Thus, it improves the flattening of the image field. Moreover, since these two lenses have different refractive indices, they help to correct the magnification chromatism.

L'invention va maintenant etre décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté à la figure unique qui est une vue schématique en coupe. The invention will now be described in more detail with reference to a particular embodiment given by way of example only and shown in the single figure which is a schematic sectional view.

Dans l'exemple de réalisation, les caractéristiques de l'objectif sont les suivantes
Focale 85,9 mm
Ouverture : I.34
Champ objet : I20
Le tableau ci-apres donne les caractéristiques de construction de l'objectif

In the exemplary embodiment, the features of the objective are as follows
Focal length 85.9 mm
Opening: I.34
Object field: I20
The table below gives the construction characteristics of the lens

<tb> <SEP> IO <SEP> Rayon <SEP> 2ème <SEP> Rayon <SEP> épaisseur <SEP> Indice <SEP> <SEP> de <SEP> ré <SEP> frac- <SEP>
<tb> <SEP> tion
<tb> LI <SEP> I28,33 <SEP> 444,75 <SEP> 5,85 <SEP> I.5I82 <SEP> 60,3
<tb> L2 <SEP> 87,96 <SEP> M <SEP> I33,98 <SEP> 4,03 <SEP> 1.5481 <SEP> 45,7 <SEP>
<tb> L3 <SEP> M <SEP> 37I,96 <SEP> 249,56 <SEP> 3,65 <SEP> 1.7283 <SEP> 28,3 <SEP>
<tb> L4 <SEP> 256,33 <SEP> 87,96 <SEP> I,83 <SEP> I.5230 <SEP> 59,4
<tb> L5 <SEP> 52,71 <SEP> 1,00 <SEP> I.5I68 <SEP> 64,2 <SEP>
<tb>
Intervalle D I 6,47
D 2 26,55
D 3 3 pour l'infini 3,08 pour
100 mètres
D 4 4,2 - 4,I2 pour
100 mètres
L'objectif comprend une lentille convergente LI en forme de "menisque" c'est-à-dire dont les deux faces ont leur concavité tournée dans le même sens, mais dont les rayons sont différents.<tb><SEP> IO <SEP> Radius <SEP> 2nd <SEP> Radius <SEP> Thickness <SEP> Index <SEP><SEP> of <SEP> re <SEP> frac- <SEP>
<tb><SEP> tion
<tb> LI <SEP> I28.33 <SEP> 444.75 <SEP> 5.85 <SEP> I.5I82 <SEP> 60.3
<tb> L2 <SEP> 87.96 <SEP> M <SEP> I33.98 <SEP> 4.03 <SE> 1.5481 <SEP> 45.7 <SEP>
<tb> L3 <SEP> M <SEP> 37I, 96 <SEP> 249.56 <SEP> 3.65 <SEP> 1.7283 <SEP> 28.3 <SEP>
<tb> L4 <SEP> 256.33 <SEP> 87.96 <SEP> I, 83 <SEP> I.5230 <SEP> 59.4
<tb> L5 <SEP> 52.71 <SEP> 1.00 <SEP> I.5I68 <SEP> 64.2 <SEP>
<Tb>
DI interval 6.47
D 2 26.55
D 3 3 for infinity 3.08 for
100 meters
D 4.2-4, I2 for
100 meters
The objective comprises a convergent lens LI in the form of "meniscus" that is to say whose two faces have their concavity turned in the same direction, but whose rays are different.

En arrière de la lentille LI est disposée une lentille de correction des aberrations L2 qui comporte une face réfringente a et un miroir b qui constitue un miroir primaire. Behind the lens LI is disposed an aberration correction lens L2 which has a refractive face a and a mirror b which constitutes a primary mirror.

En regard de la face réfringente a est disposée une lentille L3 qui est, par exemple, fixée à la partie centrale de la lentille LI par collage, cette lentille L3 étant également une lentille convergente et présentant une face c réfringente et un miroir secondaire d
Dans ia partie centrale de la lentille i2 du ct de la face a est disposée une lentille d'agrandlsse.ent divergente L4, tandis qu'en arrière de la lentille L2 est disposée une lentille convergente L5. La partie centrale de la lentille L2 constitue une lentille divergente en forme de menisque qui, en combinaison avec la lentille L4 améliore l'aplatissement de l'image.Opposite the refractive face a is arranged a lens L3 which is, for example, fixed to the central part of the lens LI by gluing, this lens L3 also being a convergent lens and having a refractive surface and a secondary mirror of
In the central portion of the lens 12 of the side of the side a is disposed a diverging lens L4, while behind the lens L2 is arranged a convergent lens L5. The central portion of the lens L2 constitutes a divergent lens in the form of a meniscus which, in combination with the lens L4, improves the flattening of the image.

I1 est prévu un dispositif non représenté pour commander le déplacement de la lentille L5. Comme on le voit sur le tableau, les déplacements de cette lentille sont très minimes, ce qui peut permettre de réaliser ug.dispositif très simple. There is provided a device not shown for controlling the displacement of the lens L5. As seen in the table, the movements of this lens are very minimal, which can make it possible to achieve a very simple device.

Un tel objectif est très avantageux. En effet, grâce à l'utilisation d'une lentille convergente à l'avant, dont l'épaisseur va en croissant vers le centre, on diminue le rapport d'ouverture pour lequel est calculé le reste des éléments optiques, pour un rapport d'ouverture global fixe. Such an objective is very advantageous. Indeed, thanks to the use of a convergent lens at the front, whose thickness is increasing towards the center, the opening ratio is reduced for which is calculated the rest of the optical elements, for a ratio of fixed overall aperture.

Les miroirs des lentilles L2 et L7 sont arrières et cela permet une meilleure répartition des puissances et, par conséquent, une réduction des aberrations. The lenses L2 and L7 mirrors are rear and this allows a better power distribution and, consequently, a reduction of aberrations.

Avec ui: tel dispositif, le champ image est plan, cet aplatissement étant amélioré par la disposition peu avant le plan focal de la lentille L4 qui, combinée avec la partie centrale de la lentille L2 constitue un ménisque divergent. With such a device, the image field is flat, this flattening being improved by the arrangement shortly before the focal plane of the lens L4 which, combined with the central portion of the lens L2 constitutes a divergent meniscus.

La lentille convergente L5 permet de réduire la focale de l'ensemble tout en conservant le même diamètre de pupille d'entrée et, par conséquent, d'augmenter l'ouverture numérique. Comme cette lentille est près du plan focal et de relativenent faible puissance, elle n'apporte que très peu d'aberrations. The convergent lens L5 makes it possible to reduce the focal length of the assembly while maintaining the same input pupil diameter and, consequently, to increase the numerical aperture. As this lens is close to the focal plane and relatively low power, it brings only very few aberrations.

La lentille convergente L5 permet la mise au point sur le même plan focal d'objets situés à des distances variables. Du fait de sa légèreté, de ses faibles dimensions, les moyens de commande de son déplacement peuvent être très simples et des déplacements de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres sont suffisants pour obtenir une parfaite netteté d'objets situés entre l'infini et quelques dizaines de mètres. The convergent lens L5 makes it possible to focus objects located at different distances on the same focal plane. Because of its lightness, its small dimensions, the control means of its displacement can be very simple and displacements of the order of a few tenths of a millimeter are sufficient to obtain a perfect sharpness of objects situated between the infinite and a few dozen meters.

Dien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment that has just been described and shown, it can make many changes in details without departing, for that, the scope of the invention.

Claims

CLAIMS - Catadiospheric lens characterized in that it comprises a convergent input lens (LI), a primary mirror (L2), a secondary mirror (L3), an enlargement lens (L4) arranged between the primary mirror ( L2) and the secondary mirror (L3) in a non-reflective central area thereof and a converging lens (L5) disposed rearward of the primary mirror in the non-reflective central area.

20 - catadioptric lens according to claim I characterized in that the primary mirror (L2) is constituted by a concave lens having a front refractive area (a) and a rear reflective face (b).

30 - catadioptric lens according to claim I, characterized in that the secondary mirror (L3) is constituted by a convex lens having a refractive front area (c) and a reflective rear surface (d).

4 - Catadioptric lens according to claim I, characterized in that the secondary mirror (L3) is fixed against the rear face of the input lens (LI) in the central zone thereof.

50 - catadioptric lens according to claim I, characterized in that the lens (L5) disposed behind the primary mirror is mounted parallel to itself.

60 - catadioptric lens according to claims I and 2, characterized in that the enlargement lens (L4) is applied directly against the central non-reflecting area of the primary mirror, this central area constituting a divergent lens.