FR2769994A1 - Dispositif optique pour viseur de casque comportant une anamorphose a fibres optiques - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif optique pour système de présentation d'images collimatées comportant un miroir non plan (1).L'invention permet de présenter à l'utilisateur (3) une image corrigée de la distorsion due au miroir non plan (1).Pour cela le dispositif selon l'invention comporte un faisceau de fibres optiques (11) supplémentaire réalisant une anamorphose de l'image originale qui compense la distorsion gênante. La répartition des fibres dans la section de sortie du faisceau est différente de celle de la section d'entrée.Le faisceau peut être un bloc de fibres optiques moulé à chaud pour présenter une déformation adéquate de sa face de sortie.Le faisceau peut être tronconique, par exemple avec une face d'entrée plane et perpendiculaire à la direction locale des fibres et une face de sortie sphérique et inclinée.L'invention s'applique à la correction de la distorsion d'excentrement de seconde espèce due à un miroir de collimation sphérique incliné par rapport à la direction sous laquelle il est observé.L'invention s'applique notamment aux viseurs de casque pour pilote d'aéronef.

Description

DISPOSITIF OPTIQUE POUR VISEUR DE CASQUE
COMPORTANT UNE ANAMORPHOSE A FIBRES OPTIQUES
La présente invention concerne un dispositif optique de correction d'aberrations affectant une image. En particulier, un dispositif selon l'invention permet de fournir une image qui est corrigée de la distorsion due à un miroir concave sphérique, incliné par rapport à la direction sous laquelle l'oeil observe ce miroir.

L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à un viseur de casque pour pilote d'avion ou d'hélicoptères d'armes ou pour opérateur d'un simulateur d'entrainement.

Un viseur de casque est un dispositif de présentation d'images intégré à un casque. Le viseur permet au porteur du casque, comme par exemple un pilote d'avion en vol, d'observer des informations visuelles simultanément à la vue du paysage, ou du poste de pilotage, qu'il perçoit le plus souvent à travers une visière de protection.

La présentation d'informations adaptées, par exemple sous forme de symboles, permet une aide au pilotage et à la navigation. Ainsi pour des véhicules armés la présentation d'un réticule réalise une aide à la visée d'une arme.

Les informations peuvent aussi consister en une image du paysage acquise par des capteurs différents de l'oeil du porteur du casque comme des capteurs d'image infrarouge ou des intensificateurs de lumière pour compléter ou remplacer la vue directe.

A l'intérieur du casque, les informations à présenter sont appliquées à un imageur comme par exemple un écran de tube cathodique ou un écran à cristaux liquides sur lequel une image est formée.

Le casque comporte le plus souvent une optique de relais pour transporter cette image jusqu'à un combineur qui assure une présentation de l'image transportée en superposition à la vue du paysage.

Pour une observation simultanée par le pilote du paysage qui est vu directement à l'infini, et de l'image de l'imageur, cette dernière est aussi focalisée à l'infini par une optique de collimation.

Lorsque le combineur est formé d'une simple lame plane semiréfléchissante, la collimation de l'image peut être réalisée par une optique placée entre le combineur et l'imageur; une telle réalisation de l'art antérieur présente l'inconvénient principal de nécessiter une optique de collimation trop encombrante relativement au champ de vue restreint procuré.

Pour réduire l'encombrement, un combineur présentant une puissance optique a été proposé ; un tel combineur réalise pour son utilisateur à la fois la collimation de l'image et la superposition de l'image collimatée avec la vue du paysage.

L'art antérieur est riche de dispositifs nombreux et variés comportant un combineur à puissance optique. Ainsi l'image à présenter peut être projetée sur un miroir sphérique concave qui réalise une collimation de qualité moyenne d'une image placée à une distance de celui-ci égale à la moitié de son rayon de courbure. En plaçant un imageur en ce point, I'oeil situé sur l'axe du miroir reçoit des rayons issus de l'imager après leur réflexion sur le miroir sphérique; ces rayons sont parallèles et conduisent à la perception par l'oeil d'une image collimatée. Si de plus le miroir est semiréfléchissant, il permet au même oeil d'observer le paysage par transparence. Cependant dans un tel dispositif .'imageur devrait se trouver sur l'axe du miroir sphérique semi-transparent et il masquerait le champ de vue de l'utilisateur.

Pour dégager la vue de l'utilisateur, le miroir sphérique peut être incliné par rapport à la normale au visage et l'oeil de l'utilisateur n'est plus sur l'axe du miroir. Cette inclinaison présente l'inconvénient majeur de conduire à une image collimatée affectée d'aberrations optiques, d'excentrement en particulier.

L'inclinaison du miroir concave sphérique entache notamment l'image collimatée d'une distorsion d'excentrement de seconde espèce, caractérisée par une convergence des verticales et une courbure apparente des horizontales.

On a essayé de corriger cette distorsion par un miroir asphérique.

Ceci est décrit dans la demande de brevet français N" 97 09893 du 1 er Août 1997 (non publiée). La correction de la distorsion est limitée parce qu'elle introduit une dégradation de la résolution de l'image.

Le problème consiste à réaliser un dispositif de présentation d'images comportant un miroir de collimation non plan, présentant une image collimatée satisfaisante pour l'utilisateur c'est-à-dire dépourvue d'aberrations genantes et présentant un grand champ de vue supérieur ou égal à 40 degrés. Il s'agit d'obtenir une image collimatée qui présente à la fois une bonne résolution et une bonne correction de la distorsion. En particulier, pour un miroir de collimation sphérique observé sous un angle incliné, il s'agit d'obtenir une bonne correction de la distorsion d'excentrement de seconde espèce.

C'est pourquoi l'invention propose un dispositif optique pour système de présentation d'images collimatées à un utilisateur, comportant un imageur et un miroir non plan caractérisé en ce que le dispositif optique comporte un faisceau de fibres optiques réalisant entre son entrée et sa sortie une déformation d'image telle qu'elle compense la distorsion de l'image présentée à l'utilisateur, laquelle distorsion est due au miroir non plan.

Le faisceau de fibres de l'invention est un faisceau anamorphoseur.

La résolution de l'image ne sera pas détériorée si on prend un faisceau de fibres dont le pas et le diamètre de coeur des fibres sont suffisamment petits.

La déformation peut être obtenue en réorganisant fibre par fibre la position des fibres à l'intérieur du faisceau, c'est-à-dire que la répartition de position des fibres dans la section de sortie du faisceau n'est pas la même que dans la section d'entrée.

Cependant, cette solution est difficile à mettre en oeuvre pour un faisceau comportant un très grand nombre de fibres.

Une autre solution consiste à déformer globalement la structure du faisceau pour aboutir à une répartition de fibres différente entre l'entrée et la sortie du faisceau.

Une autre solution encore consiste à façonner la section d'entrée etlou la section de sortie du faisceau de manière à établir à l'entrée etlou à la sortie une image distordue participant à la compensation de la distorsion gênante.

En effet, le façonnage de la section de sortie permet d'établir une image qui n'est pas dans le plan perpendiculaire à l'axe du faisceau. Cette image est donc distordue par rapport à l'image normalement véhiculée par le faisceau dans un plan perpendiculaire à son axe. De même, le façonnage de la section d'entrée permet de projeter sur l'entrée du faisceau une image distordue par rapport à celle qui serait projetée sur une section d'entrée perpendiculaire à l'axe du faisceau.

L'axe du faisceau au niveau de la section de sortie peut être parallèle ou oblique par rapport à l'axe de l'optique placée derrière cette section. De même, l'axe du faisceau au niveau de la section d'entrée peut être parallèle ou oblique par rapport à l'axe de l'optique qui la précède.

Le façonnage du faisceau peut consister notamment en un étirage d'un faisceau cylindrique, suivi d'une coupe du faisceau selon un plan oblique par rapport à son axe. Il peut consister aussi, avec ou sans étirage préalable, en un usinage de l'extrémité du faisceau, si on veut une extrémité de surface non plane, notamment une surface sphérique.

Dans une réalisation particulière, au moins une des extrémités du faisceau aura une surface sphérique dont le centre présente une normale oblique par rapport à l'optique en regard de laquelle cette extrémité est placée.

L'invention est tout particulièrement intéressante dans le cas où le système (par exemple un viseur de casque) comprend un miroir de collimation sphérique concave observé par l'utilisateur sous un angle incliné par rapport à l'axe du miroir. Ce miroir est de préférence un miroir semiréfléchissant servant de combineur pour observer simultanément le paysage extérieur et une image projetée sur le miroir.

De préférence, la correction de la distorsion est réalisée pour une pupille instrumentale large d'au moins 15 mm de diamètre et pour un champ supérieur à 40 degrés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante d'une réalisation particulière qui est faite en référence aux dessins annexés suivants dans lesquels les schémas optiques sont représentés dépliés dans le plan de la feuille alors que dans la réalité les chemins optiques comportent des miroirs de renvoi dans différentes directions de l'espace à trois dimensions.

- la figure 1 représente un exemple pratique de viseur de casque utilisant un miroir sphérique concave;
- la figure 2 représente l'image d'un quadrillage, présentant une distorsion d'excentrement due au miroir sphérique incliné;
- la figure 3 représente un dispositif selon l'invention;
- la figure 4 représente un faisceau de fibres optiques de l'invention;
- la figure 5 représente un autre faisceau de fibres selon l'invention.

Sur la figure 1, I'oeil de l'utilisateur observe un miroir sphérique 1 selon l'axe optique d'observation 5 qui est perpendiculaire au plan de la pupille 3 de l'oeil d'une part et passe par le centre de la pupille d'autre part.

Le miroir 1 est supporté par une sphère S dont le centre 4 n'appartient pas à l'axe optique d'observation 5.

Le miroir 1 présente un point d'intersection 6 avec l'axe optique 5. Le rayon 7 de la sphère passant par le point 6 est incliné par rapport à l'axe 5 d'un angle 0 non nul. Le miroir 1 est dit hors axe .

Le miroir 1 est un miroir semi-réfléchissant servant de combineur pour l'observation simultanée du paysage à travers le miroir et d'une image réfléchie par le miroir.

L'image renvoyée par le miroir 1 vers l'oeil provient d'un imageur 2 sur l'écran 20 duquel une image originale est affichée. Les rayons lumineux issus de l'écran 20 traversent l'optique du viseur de casque avant d'atteindre l'oeil. Le trajet d'un certain nombre de ces rayons est tracé sur la figure 1.

Les rayons lumineux traversent un groupe 9 de lentilles puis sont réfléchis sur un miroir plan 8 en direction du miroir sphérique 1 sur lequel ils subissent une autre réflexion avant d'atteindre l'oeil.

L 'image observée par l'oeil est collimatée par la réflexion des rayons lumineux sur le miroir sphérique 1. Cette collimation sur un miroir sphérique hors axe n'est pas parfaite, L'image obtenue est affectée d'aberrations optiques.

Le miroir de pliage 8 ne corrige pas d'aberration, il n'en apporte pas non plus.

Les lentilles du groupe 9 assurent une correction de diverses aberrations, L'image observée est de bonne qualité au sens de la résolution mais elle reste affectée d'une distorsion d'excentrement de seconde espèce visible par une déformation de l'image.

La figure 2 représente l'image qui doit être affichée sur l'écran 20 de l'imageur pour que l'oeil de l'utilisateur du viseur perçoive une image carrée avec un quadrillage régulier.

La déformation est une distorsion d'excentrement de seconde espèce : les lignes verticales sont convergentes et les lignes horizontales sont courbes. Cette distorsion est due à l'inclinaison 0 du miroir sphérique 1 par rapport à l'axe d'observation.

La figure 3 représente un dispositif selon l'invention. L'ensemble optique, formé d'un groupe de lentilles 9 avec un miroir plan 8 et un miroir sphérique 1, de ce dispositif est identique à celui du viseur de l'art antérieur illustré par la figure 1.

Le dispositif selon l'invention comporte également un imageur 2. Par rapport à la référence de position de la figure 1, 'imageur 2 est éloigné du groupe 9 de lentilles. Et un faisceau Il de fibres optiques est placé dans l'espace dégagé entre l'écran de l'imageur 2 et le groupe de lentilles 9.

La section d'entrée du faisceau Il fait face à l'écran 20 de l'imager 2. La section de sortie du faisceau 11 est placée à la position qu'occupe l'écran 20 de l'imager dans un viseur de l'art antérieur.

L'image originale affichée sur l'écran 20 de ,'imageur 2 est reçue en entrée du faisceau 11. Le faisceau comporte des fibres optiques sensiblement parallèles les unes aux autres. La section d'entrée présente une multitude d'extrémités de fibres juxtaposées. Ces extrémités sont réparties sur la surface de la section d'entrée. Le pas du faisceau est la distance minimale séparant le centre de deux fibres. Ce pas est suffisamment petit pour conserver à l'intérieur du faisceau la résolution de l'image originale. Chaque fibre présente un coeur et une gaine. Ainsi par exemple pour une résolution de l'image originale de 25 microns, le pas entre les centres de deux coeurs n'est pas supérieur à 5 microns. Le diamètre du coeur, inférieur à celui de la face externe de la gaine, est un paramètre déterminant le flux lumineux transporté par le faisceau. Il est suffisant pour que la luminosité de l'image observée satisfasse l'utilisateur. Le flux lumineux en sortie du faisceau 11 n'est pas notablement inférieur à celui que le faisceau 11 reçoit en entrée.

La section de sortie présente une multitude d'extrémités juxtaposées qui sont les sorties de fibres individuelles mais dont la répartition est différente de celle de la section d'entrée, le changement de répartition contribuant à la correction de distorsion souhaitée.

L'oeil de l'utilisateur de l'invention observe l'écran 20 de l'imageur à travers la succession d'une optique de viseur de casque de l'art antérieur et du faisceau il de fibres optiques. Et l'image ainsi observée est corrigée de la distorsion d'excentrement de seconde espèce due au miroir sphérique 1 hors axe.

Le faisceau 11 réalise entre son entrée et sa sortie une première déformation de l'image affichée sur l'écran 20 ; puis une seconde déformation est appliquée à l'image de sortie du faisceau 11 par l'optique 9, 8,1 de l'art antérieur.

La seconde déformation est la distorsion d'excentrement, elle est compensée dans l'invention par la première déformation due au faisceau 11.

Un faisceau 11 selon l'invention est représenté sur la figure 4, où sa face d'entrée 13 est au second plan. La face d'entrée est placée selon l'invention en regard de l'écran 20 de l'imageur: elle voit l'image affichée sur l'écran 20. Ou plus exactement chaque section de fibre optique reçoit une partie des informations lumineuses de l'écran 20. Les informations lumineuses reçues en entrée 13 du faisceau 11 sont transportées par ce dernier jusqu'à une face 12 de sortie, représentée au premier plan sur la figure 4.

Un groupe 14 de fibres optiques est représenté. La partie de l'image de l'écran 20 vue par les sections 15 d'entrée de ce groupe 14 est transportée jusqu'aux sections 16 de sortie de ce groupe 14.

Une partie d'image est également transportée par un autre groupe 17 de fibres du faisceau 11. La répartition spatiale des extrémités de ces groupes de fibres n'est pas la même dans la section d'entrée et dans la section de sortie du faisceau et cela produit une déformation de l'image.

L'image obtenue sur la face 12 de sortie du faisceau 11 est globalement déformée par rapport à l'image fournie en entrée 13 du faisceau 11.

Le faisceau 1 1 de la figure 4 est un bloc de fibres optiques dont la section d'entrée 13 est carrée, plane et perpendiculaire à la direction moyenne des fibres au niveau de cette section, et dont la section de sortie 12 est plane et sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal des fibres sectionnées, le bloc présente une forme permettant la compensation d'une distorsion d'excentrement de seconde espèce.

Le faisceau 1 1 est tel qu'un quadrillage régulier comportant des lignes verticales et des lignes horizontales, placé en entrée du faisceau, présente sur la face de sortie 12, après traversée du faisceau, une déformation : les lignes verticales ne sont pas parallèles, elles semblent provenir d'un point de convergence situé sur la verticale 19 de la face de sortie 12 passant par le centre 18 de cette face. Et les lignes horizontales sont courbes, sensiblement symétriques par rapport à la verticale 19.

Chaque horizontale 20 présente en son intersection 21 avec la verticale 19, un point bas sur la figure 4 et les extrémités 22, 23 de l'horizontale 20 sur les bords de la face de sortie 12 sont relevées.

La déformation du faisceau 11 entre sa face d'entrée et sa face de sortie est globale : chaque fibre reste voisine avec les mêmes fibres de l'entrée à la sortie, cependant les positions relatives de fibres diffèrent légèrement entre l'entrée et la sortie.

Les fibres placées au milieu de la face d'entrée sont également au milieu de la face de sortie. Et le déplacement relatif d'une face à l'autre 13, 12 entre deux fibres non juxtaposées du faisceau 1 1 peut atteindre plusieurs dizaines de microns.

Le diamètre du faisceau est par exemple de 25 millimètre, sa longueur de 25 millimètres ; la déformation peut atteindre le centième de diamètre.

Cette déformation peut-être réalisée à partir d'un tronçon sensiblement cubique d'un faisceau de fibres optiques de section constante carrée. Le tronçon présente une section d'entrée et une section de sortie. Le tronçon est chauffé pour passer en phase de transition vitreuse. Il est ensuite déformé à chaud au voisinage de sa section de sortie de façon à obtenir une face plane de sortie 12 représentée sur la figure 4.

La déformation du tronçon sensiblement cubique peut-etre obtenue par moulage dans un moule ayant la forme du bloc représenté à la figure 4.

On peut usiner une forme creuse de longueur égale à la longueur du faisceau anamorphoseur souhaité, et dont la section varie continuellement et progressivement du carré initial au carré déformé. Un barreau de fibres chauffé que l'on enfile dans la forme creuse, prend progressivement la forme désirée.

La composée de la déformation, ou anamorphose, de l'image due au faisceau 1 1 et de la déformation d'excentrement de seconde espèce due au miroir sphérique 1 incliné conduit pour l'oeil, utilisant le viseur de la figure 3, à l'observation d'une image dépourvue ou pratiquement dépourvue de distorsion gênante et dont la résolution est sensiblement égale à celle obtenue avec le viseur de la figure 1 ne comportant pas de faisceau 11 de correction.

Les surfaces d'entrée et de sortie du faisceau de fibres de la figure 4 sont planes et perpendiculaires à la direction d'entrée ou de sortie des fibres, mais on peut prévoir aussi qu'elles ne sont ni planes, ni perpendiculaires à ces directions. Une de ces surfaces peut présenter une droite normale inclinée par rapport à l'axe du faisceau au voisinage de cette surface: la surface est dite inclinée sur l'axe du faisceau.

La déformation d'un tronçon cubique d'un faisceau de fibres optiques décrite à l'aide de la figure 4 correspond à la correction de la distorsion d'excentrement de seconde espèce.

Une distorsion différente peut de la même façon corrigée par une déformation entre l'entrée et la sortie d'un faisceau de fibres. La déformation, distincte de celle de la figure 4, est adaptée à la distorsion à corriger. La section du faisceau de fibres avant la déformation peut être carrée mais elle peut tout aussi bien être circulaire.

L'introduction d'un faisceau de fibres optiques ainsi déformé dans une optique permet une correction de la distorsion introduite par un élément de l'optique qui peut être par exemple un miroir ou une lentille.

A titre d'exemple, en réalisant le faisceau de fibres sous forme conique et en coupant ce faisceau par un plan oblique, on crée une distorsion d'image pouvant partiellement compenser la distorsion gênante.

Si de plus on façonne la section coupée en lui donnant une forme sphérique, en particulier une forme sphérique d'axe incliné par rapport à l'axe du cône, on crée une autre distorsion. Des formes autres que sphériques pourraient également être utilisées selon les distorsions à compenser.

Un exemple de faisceau Il de fibres optiques pour réaliser l'invention est représenté sur la figure 5 par une coupe le long de son axe par un plan vertical.

Ce faisceau présente une face 13 d'entrée plane ayant la forme d'un disque. Sa face de sortie 42 est sphérique.

Les fibres optiques du faisceau permettent de conduire la lumière de la face d'entrée 13 à la face de sortie 42. La face d'entrée 13 est composée de sections de fibres juxtaposées, réparties par exemple uniformément sur la surface. La distribution spatiale des fibres dans le volume du faisceau présente une symétrie de révolution autour d'un axe 40 perpendiculaire à la face d'entrée 13 et passant au centre de cette face.

Le volume du faisceau de la figure 5 est sensiblement un cône droit tronqué dont le sommet géométrique appartient à l'axe 40. Le faisceau est tronconique. Le sommet retranché laisse apparaître la surface 42 supportée par une sphère dont le centre C est dans le plan de la figure 5 et n'appartient pas à l'axe 40 ; la surface sphérique est inclinée par rapport à l'axe 40 du cône.

Les fibres du faisceau semblent converger vers le sommet du cône et chaque fibre a une section dans la face d'entrée 13 et une section dans la face de sortie 42.

Dans un viseur selon l'invention, la face d'entrée 13 et l'écran 20 de l'imager 2 sont en vis à vis, I'axe 40 du faisceau est aligné avec la droite normale au plan tangent à l'écran de 'imager. La face de sortie 42 présente une inclinaison sur l'axe 40, elle est inclinée pour le groupe de lentilles 9. Ce groupe de lentilles perçoit l'écran de l'imager à travers le faisceau 11, il voit l'image formée sur la face de sortie 42 du faisceau.

Pour un quadrillage régulier affiché sur l'écran de l'imageur, le groupe de lentilles 9 perçoit un quadrillage déformé présentant une convergence des verticales permettant de compenser, pour l'utilisateur du viseur, la convergence en sens inverse des verticales due au miroir sphérique 1 incliné.

Le faisceau de la figure 5 est obtenu par élongation d'un tube de faisceau de fibres optiques parallèles, I'axe d'élongation est aligné avec l'axe des fibres du tube. En étirant les extrémités de ce faisceau tubulaire chauffé, il se produit une variation de la section du tube le long de l'axe qui conserve le nombre de fibres. Et la distribution spatiale des fibres optiques est régulière dans le faisceau étiré. Si l'on pratiquait une section au milieu du tube et perpendiculairement à l'axe, on observerait sur cette section une réduction d'une image lumineuse originale présentée à la section d'extrémité restante du faisceau étiré, et la réduction serait obtenue avec conservation de la résolution de l'image originale.

Pour l'invention, le faisceau étiré est coupé pour obtenir un volume correspondant sensiblement à un cône tronqué. L'extrémité conservée forme la face d'entrée 13 du faisceau selon l'invention. Cette extrémité peut être aplanie. La surface de découpe correspond à la face de sortie 42.

La découpe est de préférence réalisée selon un plan, et la surface de découpe est ensuite façonnée, par exemple par polissage, afin de présenter par exemple une surface sphérique.

Dans un viseur comportant un miroir sphérique 1 incliné, un faisceau tronconique de fibres optiques du type illustré par la figure 5 assure une correction de la distorsion d'excentrement de seconde espèce due au miroir sphérique 1 incliné.

Les lignes verticales affichées sur l'écran de l'imageur sont bien restituées pour l'utilisateur du viseur. Mais le faisceau tronconique ne corrige pas la déformation des lignes horizontales de la distorsion d'excentrement.

Cette réalisation de l'invention, moins coûteuse à réaliser que la réalisation correspondant à la figure 4, assure une correction partielle lorsqu'elle est implantée dans un viseur de casque de l'art antérieur, mais elle participe à une correction complète de la distorsion gênante d'excentrement lorsqu'elle est associée à un groupe de lentilles qui diffère du groupe 9 déjà décrit et qui est dimensionné pour corriger à la fois les diverses aberrations précédemment corrigées par le groupe 9 et la courbure des lignes horizontales due à ,'excentrement du miroir sphérique 1.

Par rapport à un viseur de casque dont l'ensemble des corrections de distorsion serait effectué par l'optique du viseur, un viseur selon l'invention présente une optique un peu moins complexe et un faisceau de fibres.

Une variante du faisceau décrit à l'aide de la figure 5, consiste å compléter ce faisceau tronconique par un tronçon 43, de préférence cylindrique, de fibres optiques dont l'axe est colinéaire avec l'axe 40. Le tronçon cylindrique présente une surface d'entrée 44 sphérique qui s'adapte à la surface de sortie 42 déjà décrite, ces deux surfaces sont par exemple collées. Le tronçon cylindrique présente une surface de sortie 45 plane et perpendiculaire à l'axe 40, qui correspond dans un viseur comme celui de la figure 3 à l'extrémité de sortie du faisceau 11. L'image déformée par le tronçon tronconique est transportée sans déformation supplémentaire par le tronçon cylindrique et en conservant la résolution de l'image. Cette variante présente l'avantage de fournir un faisceau de fibres optiques dont la face de sortie est plane et respecte l'axe de l'optique du viseur.

On peut envisager encore d'autres modes de correction de distorsion utilisant un premier faisceau de fibres optiques de haute résolution, par exemple un faisceau cylindrique dont l'une des extrémités (section d'entrée ou de sortie) plane ou non plane présente en son centre une normale inclinée par rapport à la direction générale des fibres, suivi d'un second faisceau appliqué contre la face de sortie du premier faisceau et ayant une orientation de fibres inclinée par rapport à celle du premier faisceau au niveau de la surface de contact entre les deux faisceaux.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Dispositif optique pour système de présentation d'images collimatées à un utilisateur comportant un imageur (2) et un miroir non plan (1) caractérisé en ce que le dispositif optique comporte un faisceau de fibres optiques (11) réalisant entre son entrée (13) et sa sortie une déformation d'image telle qu'elle compense la distorsion de l'image présentée à l'utilisateur, laquelle distorsion est due au miroir non plan (1).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le faisceau de fibres (11) possède une section d'entrée et une section de sortie et que la répartition des fibres dans la section de sortie est différente de celle de la section d'entrée.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section d'entrée est plane.

4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la section de sortie est plane.

5. Dispositif selon l'une des revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la répartition des fibres dans la section d'entrée est uniforme.

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le faisceau de fibres (11) est tronconique.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface de la section de sortie est inclinée sur l'axe du faisceau.

8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que la surface de la section de sortie est sphérique.

9. Dispositif selon selon la revendication 2, caractérisé en ce que le faisceau comporte deux parties, I'une tronconique et l'autre cylindrique, les deux parties présentant une interface commune.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'interface est sphérique.

11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau de fibres (11) est obtenu par moulage en phase de transition vitreuse d'un faisceau de fibres initialement parallèles.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le faisceau de fibres (11) est obtenu par une élongation d'un faisceau cylindrique de fibres optiques suivie d'une coupe et d'un façonnage de la section de sortie.

13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la correction de la distorsion est réalisée pour une pupille instrumentale large d'au moins 15 millimètres de diamètre et pour un champ supérieur à 40 degrés.

14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le miroir non plan (1) est semi-transparent.

15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de présentation d'images collimatées est un viseur de casque.

16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le miroir non plan (1) est un miroir de collimation sphérique concave observé par l'utilisateur sous une direction inclinée par rapport à l'axe du miroir.