FR2895525A1

FR2895525A1 - Optique additionnelle pour plage spectrale infrarouge

Info

Publication number: FR2895525A1
Application number: FR0611147A
Authority: FR
Inventors: Jorg Baumgart
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-06-29
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: DE102006004490B4; DE102006004490A1; FR2895525B1; GB2433608B; GB0625217D0; GB2433608A

Abstract

L'invention concerne une optique additionnelle (10, 48) pour une optique de reproduction (46) pour la plage spectrale infrarouge. Elle comprend un système avec deux groupes de lentilles (12, 14) en direction d'un côté objet et vers un côté image. Dans le cas présent, le groupe (12) côté objet a un effet négatif et le groupe (14) côté image a un effet positif sur la trajectoire de faisceau incidente. Le groupe de lentilles (14) côté image présente également un pouvoir de réfraction plus faible que le groupe de lentilles (12) côté objet, et le foyer côté image du groupe de lentilles (12) côté objet coïncide avec le foyer côté objet du groupe de lentilles (14) côté image. Le système de lentille est conçu de telle sorte que sa pupille de sortie (42) se trouve sur le côté image du groupe de lentilles (14) côté image.

Description

La présente concerne une optique additionnelle pour une optique pour la

plage spectrale infrarouge. L'invention concerne également des modules de reproduction équipés d'une telle optique additionnelle. Par la photographie et la technique vidéo pour la plage spectrale visible pour l'oeil humain, on connaît des optiques à convertisseur grand angle. Ces optiques sont montées comme optique additionnelle devant un système de caméra existant, afin d'augmenter ainsi le champ de vision pouvant être enregistré par le système de caméra. L'optique à convertisseur grand angle représente ici un élément rapporté pour lo l'objectif du système de caméra, avec lequel la focale effective du système de caméra est raccourcie, afin de recevoir un angle d'image plus grand et donc "plus de sujet" sur le film. Dans le document EP 0 595 153 B1, on décrit par exemple un convertisseur grand angle pour un objectif zoom qui se compose de 15 deux lentilles, avec lequel on peut obtenir un grandissement afocal supérieur à 0,8. Même pour la plage spectrale infrarouge, des convertisseurs grand angle sont intéressants en tant qu'optique additionnelle pour l'équipement complémentaire ou comme additif d'optiques de 20 reproduction existantes, afm de pouvoir enregistrer de grand champs de vision par exemple même en cas de mauvaises conditions de visibilité ou de nuit. L'objectif de l'invention est donc de générer une optique additionnelle pour une optique de reproduction pour la plage spectrale 25 infrarouge, avec laquelle un grand champ de vision puisse être embrassé et qui permette un rattachement simple à l'optique de reproduction largement inconnue et mentionnée ci-dessous, sans qu'une intervention sur l'optique de reproduction soit nécessaire. Cet objectif est atteint selon l'invention pour une optique 30 additionnelle destinée à une optique de reproduction pour la plage spectrale infrarouge par le fait que l'optique additionnelle comprend un système de lentilles qui comporte deux groupes de lentilles dans la direction depuis un côté objet vers un côté image, a. le groupe de lentilles côté objet ayant un effet négatif et le 5 groupe de lentilles côté image ayant un effet positif sur une trajectoire de faisceau incidente, b. le groupe de lentilles côté image ayant un pouvoir de réfraction plus faible que le groupe de lentilles côté objet, c. le foyer côté image du groupe de lentilles côté objet coïncidant io avec le foyer côté objet du groupe de lentilles côté image et d. la disposition du système de lentille étant conçue de telle sorte qu'une pupille de sortie se trouve sur le côté image du système de lentilles. Dans le cadre de la présente invention, on entend par effet négatif 15 d'un groupe de lentilles le fait que le groupe de lentilles a un effet divergent sur des trajectoires de faisceau arrivant, alors qu'on entend par effet positif d'un groupe de lentilles le fait que le groupe de lentilles a un effet convergent sur des trajectoires de faisceau arrivant. Dans une première étape, l'invention part de l'information que, 20 avec un télescope de Galilée, on peut faire des représentations agrandies d'une scène d'objet et que le grandissement d'un télescope de Galilée dépend du rapport entre l'objectif et la focale oculaire, c'est-à-dire du rapport entre la focale d'un groupe de lentilles à effet positif et la focale d'un groupe de lentilles à effet négatif. Un télescope de Galilée 25 garantit en effet un grandissement de l'angle de champ de vision, donc l'angle que les rayons les plus extérieurs arrivant d'un objet considéré forment entre eux. L'invention part également de la réflexion que, par modification des focales des deux groupes de lentilles d'un télescope de Galilée, une 30 variabilité dans le champ de vision de 0 à 180 est possible, de sorte que le télescope de Galilée peut être adapté facilement à divers profils d'exigence en ce qui concerne le grandissement. Dans une troisième étape, l'invention part de l'information que, sur un télescope de Galilée inversé, donc un système de lentilles, selon les caractéristiques a, b et c mentionnées plus haut, un faisceau de reproduction entrant dans ce télescope sous un angle obtus ressort de celui-ci sous un angle plat. Un système de lentilles du type d'un télescope de Galilée inversé permet donc l'enregistrement d'un grand champ de vision. Selon le choix des focales d'un groupe de lentilles côté objet et d'un groupe de lentilles côté image d'un tel système de lentilles, on peut réaliser une optique de grand angle forte ou modérée au moyen du système de lentille en combinaison avec une optique de reproduction placée juste après. Lors d'une prochaine étape, l'invention part de l'information que des diaphragmes ou des pupilles de sortie, qui se trouvent à l'intérieur d'un système de lentilles, peuvent entraîner des influences néfastes extrêmes sur la qualité de reproduction pour une optique de reproduction placée en aval pour la plage spectrale infrarouge. Chaque diaphragme ou l'image d'un diaphragme représente en effet une source de rayonnement dans la plage spectrale infrarouge. Si celle-ci vient se placer à l'intérieur d'un système de lentilles et vignette, et si donc un faisceau de rayons passant par le système de lentilles limite donc cette source, elle est également reproduite par les lentilles du système de lentilles et peut entraîner des altérations et des influences néfastes pour le champ de vision examiné avec l'optique de reproduction placée en aval pour la plage spectrale infrarouge, étant donné que l'optique irradie par exemple ce champ de vision et le recouvre. De plus, de la diffraction peut se former sur de tels diaphragmes, ce qui entraîne une dégradation du point image.

Dans une autre étape, l'invention part de la réflexion qu'une pupille de sortie librement accessible, qui se trouve sur le côté image d'un système de lentilles, permet de faire coïncider celle-ci par exemple avec un diaphragme concret, c'est-à-dire physique. De ce fait, on peut créer des conditions radiométriques définies, de sorte qu'on peut obtenir un comportement à la lumière diffusée nettement amélioré, qui garantit des reproductions de plus haute qualité lorsqu'une optique additionnelle équipée d'un tel système de lentilles est placée devant une optique de reproduction pour la plage spectrale infrarouge. Un rattachement d'une telle optique additionnelle à une optique de reproduction placée derrière est sensiblement simplifié de ce fait, étant to donné qu'il est possible de faire coïncider la pupille de sortie avec un diaphragme de cette optique de reproduction. Dans l'idéal, on veille à ce que la pupille de sortie de l'optique additionnelle coïncide avec la pupille d'entrée de l'optique de reproduction placée en aval pour la plage spectrale infrarouge, afin de 15 créer des conditions radiométriques optimales. Il est avantageux que la pupille de sortie présente un diamètre qui soit égal ou supérieur au diamètre d'une première, vu dans la direction du côté objet vers le côté image, lentille de l'optique de reproduction. Même dans le cas d'optiques de reproduction largement inconnues, le 20 diamètre de la première lentille de la même optique peut être déterminé généralement par une vue de dessus. De ce fait, on peut obtenir un rattachement de l'optique additionnelle à une optique de reproduction placée en aval qui garantit que la pupille de sortie ne vignette pas la trajectoire de faisceau de l'optique de reproduction. Un vignettage créé 25 par la pupille de sortie dans la plage spectrale infrarouge aurait en effet pour conséquence que la pupille de sortie se comporte comme une source de rayonnement altérant la reproduction, qui éclaire de façon excessive le champ de vision proprement dit à reproduire. Dans une autre conception avantageuse de l'invention, un certain 30 nombre d'éléments de déviation est disposé entre le groupe de lentilles côté objet et le groupe de lentilles côté image. Par un certain nombre d'éléments de déviation, on entend ici qu'il s'agit d'un seul ou de plusieurs éléments de déviation. Comme la distance entre le groupe de lentilles côté objet et le groupe de lentilles côté image peut être conçue variable en raison des focales des deux groupes de lentilles, des éléments de déviation peuvent être introduits dans cet espace intermédiaire. En ce qui concerne les éléments de déviation, il peut s'agir par exemple de prismes, de miroirs de déviation, de réseaux, etc. Du fait des éléments de déviation, selon l'application souhaitée, une modification de la direction de la trajectoire du faisceau de reproduction I o de même que, si nécessaire ou souhaitée, la suppression d'une plage spectrale définie peuvent être rendues possibles. Ceci est habile lorsqu'il s'agit d'un prisme en ce qui concerne l'élément de déviation. Par un prisme, on peut obtenir par une voie réduite une déviation complexe et double d'un faisceau de reproduction. 15 De ce fait, on peut utiliser efficacement un espace de construction présent dans le sens longitudinal et le sens transversal dans le cas de conditions d'espace restreintes et créer une optique additionnelle compacte. Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'il s'agit d'un prisme 20 de Bauernfeind en ce qui concerne le prisme. Le prisme de Bauernfeind fait partie du groupe des prismes de réflexion qui correspondent dans leur mode d'effet à la combinaison de plusieurs miroirs plans. Le prisme de Bauernfeind est un prisme avec déviation constante, ce qui veut dire que l'angle de déviation est ici indépendant d'une orientation du prisme. 25 Selon la conception géométrique du prisme de Bauernfeind, on peut réaliser une déviation de la trajectoire du faisceau de reproduction d'un angle défini. De plus, il s'agit d'un angle non dispersif en ce qui concerne un prisme de Bauernfeind. De ce fait, l'angle de déviation du faisceau n'est pas dépendant de la longueur d'onde du rayonnement 30 incident. Un prisme de Bauernfeind présente même une grandeur de construction nettement plus petite par rapport à un prisme de déviation simple, de sorte qu'on ne gaspille pas de l'espace de construction précieuse et l'optique additionnelle peut être maintenue compacte. Il est avantageux que le groupe de lentilles côté objet et/ou le groupe de lentilles côté image comprennent dans la direction depuis le côté objet vers le côté image une première lentille avec un effet négatif et une seconde lentille avec un effet positif. Du fait qu'il s'agit d'un doublet de deux lentilles en ce qui concerne le groupe de lentilles côté objet et/ou le groupe de lentilles côté image, on peut réaliser, avec un choix habile de la conception de la lentille négative et de la lentille positive i o l'une par rapport à l'autre, une compensation réciproque de leurs défauts de reproduction, sans qu'une utilisation d'autres lentilles soit nécessaire à cet effet. Ceci permet une économie de frais et une conception compacte de l'optique additionnelle en raison de l'encombrement réduit. De plus, on peut montrer qu'un système 15 optique, qui est disposé de façon symétrique autour d'un diaphragme d'ouverture, est exempt des défauts de reproduction suivants : coma, distorsion d'image et défaut longitudinal de couleur. Même dans le cas d'une légère rupture de cette symétrie, ces trois défauts de reproduction peuvent être largement éliminés. 20 Il est particulièrement pratique ici que la structure du groupe de lentilles côté objet soit quasi symétrique par rapport à la structure du groupe de lentilles côté image ou coïncide pratiquement avec celle-ci, donc les deux groupes de lentilles comprennent une première lentille avec un effet négatif et une seconde lentille avec un effet positif, en 25 particulier les premières et les secondes lentilles étant fabriquées à chaque fois dans le même matériau. De ce fait, on peut réaliser en effet un système de lentilles qui est athermatique sur une large plage de températures. Des variations du pouvoir de réfraction dépendantes de la température peuvent être compensées complètement ou tout du 30 moins partiellement par la combinaison d'une lentille négative avec une lentille positive. Si la modification du pouvoir de réfraction dépendante de la température entraîne par exemple une élévation de l'effet dispersant de la lentille négative, elle entraîne en même temps également une amélioration de l'effet focalisant de la seconde lentille. Une trajectoire de faisceau de reproduction entrant sur la première lentille est dispersée alors plus fortement par celle-ci par rapport à un système de lentilles non soumis à la variation de température, mais focalisée à nouveau plus fortement par la seconde lentille, de sorte que, dans l'effet final, selon le degré de modification de la température, il n'y a pas une différence importante par rapport à un système de lentilles I o non soumis à une modification de température. Il est également avantageux qu'au moins l'une des deux des surfaces extérieures de la première lentille du groupe de lentilles côté objet et/ou du groupe de lentilles côté image présente une forme asphérique. Au moyen d'une forme asphérique de surfaces extérieures, 15 des aberrations contrôlées peuvent être introduites dans le système de lentille, qui peuvent éliminer par exemple les aberrations d'autres éléments optiques de l'optique additionnelle de façon ciblée. De ce fait, le rendement optique de l'optique additionnelle peut être amélioré. Dans une autre conception avantageuse de l'invention, les deux 20 surfaces extérieures de la seconde lentille du groupe de lentilles côté objet et/ou du groupe de lentilles côté image présentent une forme sphérique. Des surfaces extérieures sphériques peuvent être fabriquées au plan géométrique de façon plus précise et notamment avec une rugosité plus faible que par exemple des surfaces extérieures 25 asphériques. De ce fait, des influences négatives sur le comportement à la reproduction de l'optique additionnelle, qui sont basées sur des écarts géométriques des surfaces extérieures par rapport à la forme souhaitée et aux surfaces rugueuses, peuvent être minimisées. Le niveau de lumière diffusée altérant une reproduction peut être 30 davantage réduit. De plus, la fabrication de surfaces extérieures sphériques est plus simple et plus économique que la fabrication de surfaces extérieures asphériques. Le spécialiste sait que pour obtenir de bonnes qualités de reproduction d'optiques, il peut être nécessaire d'utiliser dans des groupes de lentilles des lentilles avec une forme différente de leurs surfaces extérieures, c'est-à-dire une forme sphérique ou une forme asphérique, ou une lentille, dont une face extérieure est sphérique et dont l'autre face extérieure est formée de façon asphérique. De ce fait, il est possible de combiner les avantages, qu'une forme entraîne, avec les Io avantages que l'autre forme entraîne. Il est également possible de compenser au moins partiellement les inconvénients qui sont liés à une forme par l'autre forme. Le spécialiste sait par exemple qu'une lentille, qui présente des surfaces extérieures avec une forme asphérique, peut réduire le défaut d'ouverture qui est entraîné par une lentille avec des 15 surfaces extérieures avec une forme sphérique. Dans une conception préférée de l'invention, les surfaces extérieures qui se font face de la première lentille négative et de la seconde lentille positive du groupe de lentilles côté objet et/ou du groupe de lentilles côté image sont prévues avec des rayons de 20 courbure. De ce fait, il est possible de disposer directement de façon contiguë une seconde lentille biconvexe, plan-convexe ou concave-convexe sur une première lentille biconcave, plan-concave ou convexe-concave. De ce fait, le montage et l'ajustage des lentilles les unes par rapport aux autres sont sensiblement simplifiés. Des altérations de la 25 qualité de reproduction de l'optique additionnelle par des défauts de montage et d'ajustage peuvent ainsi être largement exclues. Il est pratique que, sur le groupe de lentilles côté objet et/ou le groupe de lentilles côté image, la première lentille soit fabriquée à base de germanium et la seconde lentille à base de séléniure de zinc. En ce 30 qui concerne le germanium et le séléniure de zinc, il s'agit d'une part de matériaux qui sont transparents pour la plage spectrale infrarouge et peuvent donc être utilisés pour la réalisation d'une optique additionnelle pour la plage spectrale infrarouge. Au moyen de la lentille en germanium, on peut également effectuer une correction de couleurs des défauts de couleur provoqués par la seconde lentille, de sorte que les propriétés de reproduction de l'optique additionnelle peuvent être améliorées. De plus, dans le cas de lentilles à base de germanium et de séléniure de zinc, la modification des propriétés de reproduction causée par la dispersion du matériau est si faible qu'une optique additionnelle, qui est basée sur de telles lentilles, peut être utilisée aussi bien dans to une plage spectrale de 3 à 5 }un (infrarouge moyen) que dans une plage spectrale de 8 à 12 pm (infrarouge de grande longueur d'onde). Si l'optique de reproduction placée en aval d'une telle optique additionnelle peut être focalisée ultérieurement, on peut avoir une exploitation dans les deux plages spectrales avec la même structure de l'optique de 15 reproduction avec l'optique additionnelle. Si l'on abandonne en partie les avantages mentionnés plus haut, on peut concevoir également les lentilles du système de lentilles de l'optique additionnelle à partir d'autres matériaux transparents dans la plage spectrale infrarouge, tels que par exemple silicium, sulfure de 20 zinc, fluorure de calcium, fluorure de magnésium, saphir, etc. (également fluorure de baryum, de calcite, bromure de césium, iodure de césium, germanium, bromure de potassium, chlorure de potassium, iodure de potassium, du KRS-5 et KRS-6, fluorure de lithium, niobate de lithium, tantalate de lithium, oxyde de magnésium, chlorure de 25 sodium, fluorure de sodium, quartz cristallin, bromure de rubidium, chlorure de rubidium, iodure de rubidium, bromure d'argent, chlorure d'argent, fluorure de strontium, bromure de thallium, dioxyde de titane (rutile) YAG (Yttrium Aluminium Garnet), séléniure de zinc, dioxyde de zirconium ou amtir (verre de chalcogénure). 30 En supplément, l'invention est axée sur un module de reproduction avec une optique de reproduction pour la plage spectrale Io infrarouge, avec une optique additionnelle décrite plus haut et avec un mécanisme de pivotement pour le basculement de l'optique additionnelle devant l'optique de reproduction et à partir de l'optique de reproduction.

Un tel module de reproduction peut être utilisé par exemple pour l'exploration d'un environnement, en particulier pour l'exploration et la reconnaissance de terrain dans le secteur militaire. Si l'on recherche certains objets par exemple dans une phase initiale d'une reconnaissance de terrain, il est judicieux de basculer l'optique 1 o additionnelle au moyen du mécanisme de pivotement devant l'optique de reproduction, afin de pouvoir enregistrer et d'analyser un champ de vision le plus grand possible. Dès qu'un objet intéressant est trouvé, lequel doit être expertisé ou identifié de façon plus précise, l'optique additionnelle peut être basculée au moyen du mécanisme de pivotement 15 à partir de l'optique de reproduction et de ce fait, l'objet ne peut être examiné de façon plus précise que par l'optique de reproduction. Par le module de reproduction avec le mécanisme de pivotement, on réalise dons une optique appelée "Dual-Field-of-View", avec laquelle on peut examiner un grand champ de vision ou un petit champ de vision de 20 façon adaptée à la situation. D'autre part, l'invention est axée sur un module de reproduction avec une optique de reproduction pour la plage spectrale infrarouge et avec une optique additionnelle comme celle décrite plus haut avec un élément pliant entre son groupe de lentilles côté objet et son groupe de 25 lentilles côté image, l'optique additionnelle pouvant tourner autour de l'axe optique de l'optique de reproduction. Un module de reproduction conçu de cette façon représente un scanner compact avec lequel, compte tenu de la déviation du faisceau par l'élément pliant et de la rotation de l'optique additionnelle autour 30 d'un axe optique de l'optique de reproduction, on peut rechercher des objets intéressants par exemple sur un grand espace sur un terrain.

L'optique de reproduction pour la plage spectrale infrarouge en revanche peut être disposée de façon solidaire de la structure, comme un détecteur sur lequel on effectue la reproduction. Du fait que seule l'optique additionnelle doit être rotative, la fraction de poids du module de reproduction, qui doit être tournée pour obtenir une fonction de scanner, est faible. Ceci signifie qu'on peut réaliser de façon plus simple un mécanisme de rotation, étant donné qu'on n'est pas obligé d'imposer à ce mécanisme des exigences aussi grandes en ce qui concerne la sollicitation au niveau du poids. De plus, les mouvements de rotation i o peuvent être exécutés de façon plus précise, étant donné qu'on ne doit pas accélérer et à nouveau freiner une masse aussi grande. De ce fait, une bonne qualité de reproduction est garantie avec un tel module de reproduction. On peut imaginer que le module de reproduction mentionné plus 15 haut avec une optique additionnelle présentant un élément pliant entre son groupe de lentilles côté objet et son groupe de lentilles côté image doit être équipé non seulement d'un mécanisme de rotation pour l'optique additionnelle, mais également de prévoir d'autre part un mécanisme de pivotement pour le basculement de l'optique 20 additionnelle devant l'optique de reproduction et à partir de l'optique de reproduction. De ce fait, on réunit les avantages des deux modules de reproduction mentionnés plus haut. Un tel module de reproduction peut être exploité par exemple comme scanner avec une optique additionnelle basculée en avant et la rotation de celle-ci et peut être 25 utilisée pour l'analyse détaillée d'un petit champ de vision avec une optique additionnelle basculée à partir de ce module. Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués de façon plus détaillée à l'aide du dessin. Sont montrés sur la figure 1 une optique additionnelle avec un groupe de 30 lentilles côté objet, comprenant deux lentilles, et un groupe de lentilles côté image, comprenant deux lentilles, et sur la figure 2 un module de reproduction avec une optique de reproduction pour la plage spectrale infrarouge, avec une optique additionnelle avec un prisme de Bauernfeind entre le premier et le second groupes de lentilles, et avec un mécanisme de pivotement.

Des pièces de fonction identiques sont dotées de références identiques. Le tableau 1 montre les valeurs des dimensions de l'optique additionnelle selon la figure 2. Sur la figure 1 est représentée une optique additionnelle 10, qui comprend un groupe de lentilles 12 côté objet et un groupe de lentilles 14 côté image. Le groupe de lentilles 12 côté objet comprend deux lentilles 16, 18 et le groupe de lentilles côté image deux lentilles 20, 22. Les lentilles 16 et 20 sont fabriquées à base de germanium et les lentilles 18 et 22 à base de séléniure de zinc.

En ce qui concerne la lentille 16, il s'agit d'une lentille négative et en ce qui concerne la lentille 18 d'une lentille positive. Comme la figure 1 le fait apparaître, le groupe de lentilles 12 côté objet a globalement un effet négatif sur une trajectoire de faisceau de production 24. En ce qui concerne la lentille 20, il s'agit d'une lentille négative et en ce qui concerne la lentille 22 d'une lentille positive. Le groupe de lentilles 14 côté image a globalement un effet positif sur la trajectoire du faisceau de reproduction 24. La lentille 16 présente côté objet une surface extérieure 26 convexe et asphérique et côté image une surface extérieure 28 concave et asphérique. La lentille 18 présente des surfaces extérieures 30, 32 sphériques, la surface extérieure 30 côté objet étant convexe et la surface extérieure 32 côté image concave. La lentille 20 est biconcave et présente côté objet une surface extérieure 34 asphérique et côté image une surface extérieure 36 asphérique. La lentille 22 est biconvexe et présente des surfaces extérieures 38, 40 sphériques. Compte tenu de rayons de courbure identiques de leurs surfaces extérieures 36 et 38, les lentilles 20 et 22 sont contiguës entre elles. L'optique additionnelle 10 selon la figure 1 présente un grandissement d'un tiers, de sorte que le champ de vision d'une optique de reproduction placée en aval est triplé. L'optique additionnelle 10 est conçue pour un champ de vision global de 130 . Si une application peut se satisfaire de faibles pertes dans la qualité de reproduction, on peut réaliser un champ de vision global plus grand. En modifiant les focales des groupes de lentilles 12 et 14, il est possible pour un technicien 1 o d'agrandir le champ de vision global ou éventuellement également de le réduire. La forme de l'optique additionnelle 10 selon la figure 1 est choisie de telle sorte qu'on obtient une pupille de sortie 42 librement accessible, située sur le côté image du groupe de lentilles 14 côté image. 15 Des valeurs plus précises des dimensions des lentilles de l'optique additionnelle 10, c'est-à-dire les rayons des surfaces extérieures des lentilles 16, 18, 20, 22, leur rayon d'ouverture et le matériau dans lequel elles sont fabriquées, peuvent être relevés dans le tableau 1. La figure 2 montre un module de reproduction 44 avec une 20 optique de reproduction 46 représentée schématiquement pour la plage spectrale infrarouge et avec une optique additionnelle 48. L'optique additionnelle 48 présente les mêmes éléments au niveau de la fonction que l'optique additionnelle 10 de la figure 1, mais un prisme de Bauernfeind 50 est disposé entre le groupe de lentilles 12 côté objet et 25 le groupe de lentilles 14 côté image dans le présent espace intermédiaire. Le prisme de Bauernfeind 50 dévie la trajectoire du faisceau de reproduction 24 arrivant côté objet vers la lentille 18 deux fois de globalement 45 degrés sur le groupe de lentilles 14 côté image placé en aval.

Il est évident que la pupille de sortie 42 de l'optique additionnelle 48 coïncide avec une première lentille 52 représentée en tirets de l'optique de reproduction 46. D'autres éléments de l'optique de reproduction 46 ne sont pas représentés pour une meilleure clarté. La lentille 52 représente en même temps la pupille d'entrée de l'optique de reproduction 46. Les diamètres de la pupille de sortie 42 et de la lentille 52 sont de grandeur identique. Comme on le symbolise par la flèche 54, l'optique additionnelle 48 peut être tournée autour d'un axe 56 optique de l'optique de reproduction 46 au moyen d'un mécanisme de rotation non représenté. Un mécanisme de pivotement 58, par lequel l'optique additionnelle 48 peut être basculée aussi bien devant l'optique de reproduction 46, comme montré sur la figure 2, qu'à partir de l'optique de reproduction 46, n'est également indiqué que schématiquement.

Les valeurs exactes des dimensions de l'optique additionnelle 48 du module de reproduction 44 peuvent être relevées dans le détail sur le tableau 1. L'espacement de 0,1 mm indiqué dans le tableau entre les lentilles 20 et 22 n'existe pas dans la réalité et représente uniquement un artefact de simulation. Les surfaces extérieures 26, 34 asphériques des lentilles 16 et 20 sont définies en fonction de la formule suivante pour des surfaces asphériques : Z = cvr2 =+ adr2 + aerb + afr8 + agr10 1+.J1-cv(cc+1)r2 r désigne ici le rayon d'une surface extérieure, cv la courbure, cc laconstante conique et ad, ae, af, ag des coefficients d'asphère. Les coefficients d'asphère non indiqués dans le tableau 1 sont égaux à zéro dans le présent exemple de réalisation. Sont indiquées également dans le tableau 1 les valeurs d'inclinaison et de décentrage pour le prisme de Bauernfeind 50, dcx, dcy et dcz représentant le décentrage du plan de réflexion respectif dans la direction correspondante (x, y et z) et tla, tlb et tic le basculement du plan de réflexion respectif autour des axes correspondants (a, b et c) - en degrés. Les valeurs non mentionnées sont à nouveau égales à zéro. Tableau 1 : données de design de l'optique additionnelle selon la figure 2 Rayon (mm) Epaisseur (mm) Rayon d'ouverture (mm) Matériau Commentaire ou distance (mm) Plan d'objet air 1 air 2 278,8261 4 16 germaniu lentille 16 m 3 30,371 2 14 air distance à la prochaine lentille 4 52,035 5 14 séléniure lentille 18 de zinc 347,16 4 15 distance au prisme de Bauernfeind 6 16 14 silicium prisme de Bauernfeind 50 7 -21 20 première réflexion 13,777 20 seconde réflexion g 4 20 _ distance à la _Prochaine lentille -765,6672 4 18 germaniu lentille 20 m 11 148,878 0,1 18 air (distance à la prochaine lentille) 12 148,878 6 18 séléniure lentille 22 de zinc 13 -42,917 3 18 _ air diaphragme 10,49187 pupille de sortie d'ouverture 1 42 d'image _ 10 _plan Données asphériques (coniques et polynomiales) cc ad ae af _ _ 4,176E-7 -2,0129E-08 8,694E-11 surface extérieure 26 1,136E-06 -6,415E-09 2,4012E-11 surface extérieure 34 Inclinaison/décentrage prisme de Bauernfeind 50 dcx dey dcz première réflexion tla 49 tlb tic _ dcx dey_ dcz seconde réflexion tla -24,5 tlb tic 5 tla 49 basculement du plan de réflexion de 49 par rapport à la surface précédente autour de l'axe a dcx décentrage du plan de réflexion dans le sens x

Claims

REVENDICATIONS

1. Optique additionnelle (10, 48) pour une optique de reproduction (46) pour la plage spectrale infrarouge comprenant un système de lentilles, qui comprend deux groupes de lentilles (12, 14) dans la direction d'un côté objet vers un côté image, car par le fait que a. le groupe de lentilles (12) côté objet a un effet négatif et le groupe de lentilles (14) côté image ayant un effet positif sur une trajectoire de faisceau incidente, i o b. le groupe de lentilles (14) côté image présente un pouvoir de réfraction plus faible que le groupe de lentilles (12) côté objet, c. le foyer côté image du groupe de lentilles (12) côté objet coïncide avec le foyer côté objet du groupe de lentilles (14) côté image et d. la disposition du système de lentilles est conçue de telle sorte 15 qu'une pupille de sortie (42) se trouve sur le côté image du système de lentilles.

2. Optique additionnelle (10, 48) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pupille de sortie (42) présente un diamètre qui est égal ou 20 supérieur au diamètre d'une première lentille (52), en direction du côté objet vers le côté image, de l'optique de reproduction (46).

3. Optique additionnelle (48) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que 25 entre le groupe de lentilles (12) côté objet et le groupe de lentilles (14) côté image est disposé un certain nombre d'éléments de déviation, un élément de déviation, en particulier un prisme, étant un prisme de Bauernfeind (50). 17

4. Optique additionnelle (10, 48) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le groupe de lentilles (12) côté objet et/ou le groupe de lentilles (14) côté image comprend en direction du côté objet vers le côté image une première lentille (16, 20) avec un effet négatif et une seconde lentille (18, 22) avec un effet positif.

5. Optique additionnelle (10, 48) selon la revendication 4, caractérisée en ce que Io au moins l'une des deux surfaces extérieures (26, 28, 34) de la première lentille (16, 20) du groupe de lentilles côté objet et/ou du groupe de lentilles côté image (18, 20) a une forme asphérique.

6. Optique additionnelle (10, 48) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que 15 les deux surfaces extérieures de la seconde lentille (30, 32, 38, 40) du groupe de lentilles côté objet et du groupe de lentilles côté image présentent une forme sphérique.

7. Optique additionnelle (10, 48) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, 20 caractérisée en ce que les surfaces extérieures (36, 38) qui se font face de la première lentille (20) et de la seconde lentille (22) sont dotées de rayons de courbure identiques.

8. Optique additionnelle (10, 48) selon l'une quelconque des 25 revendications 4 à 7, caractérisée en ce que la première lentille (16, 20) est fabriquée à base germanium et la seconde lentille (18, 22) à base de séléniure de zinc.

9. Module de reproduction (44) avec une optique de reproduction (46) pour la plage spectrale infrarouge, avec une optique additionnelle (48) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et avec un mécanisme de pivotement (58) pour le basculement de l'optique additionnelle (48) devant l'optique de reproduction (46) et à partir de l'optique de reproduction (46).

10. Module de reproduction (44) avec une optique de reproduction 46 pour la plage spectrale infrarouge et avec une optique additionnelle (48) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 avec un premier 1 o élément de déviation entre son groupe de lentilles côté objet (12) et son groupe de lentilles côté image (14), l'optique additionnelle (46) pouvant être tournée autour de l'axe (56) optique de l'optique de reproduction (48) .