FR2897165A1 - Optique grand angle dans le spectre infrarouge - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une optique grand angle (10, 60) pour la plage spectrale infrarouge avec une unité d'analyse, en particulier un détecteur (16), et avec un diaphragme (22) disposé devant l'unité d'analyse, l'optique grand angle (10, 60) comprenant dans le sens d'un côté objet vers un côté image un système de lentilles avec une optique primaire (12) et avec une optique secondaire (14) et le système de lentilles (12) étant conçu de telle sorte quea. un plan d'image intermédiaire se trouve entre l'optique primaire (14) et l'optique secondaire (14),b. il présente une pupille d'entrée (26) situé côté objet de l'optique primaire (12), qui est l'image réelle du diaphragme (22), etc. il présente une pupille de sortie (24) disposée côté image de l'optique secondaire (14), qui coïncide avec le diaphragme (22).

Description

La présente invention concerne une optique grand angle pour la zone

spectrale infrarouge avec une unité d'analyse, en particulier un détecteur, et avec un diaphragme disposé devant l'unité d'analyse. Les optiques destinées à la zone spectrale infrarouge sont utilisées par exemple dans des dispositifs de surveillance tels que des appareils de vision nocturne, des unités de dispositif de visée et des unités de détection de missiles. Sur de tels équipements, il est souvent nécessaire de pouvoir détecter un grand champ de vision. Ceci est possible par une conception appropriée de l'optique. to Par le document US 6 292 293 B1, on connaît un système de reproduction à grand angle pour la zone spectrale infrarouge, qui est approprié pour la détection d'objets très chauds ou brûlants. A cet effet, le système de reproduction présente une pupille d'entrée disposée entre ses lentilles, sur la position de laquelle se trouve un diaphragme 15 physique d'ouverture. Par ce diaphragme d'ouverture, le rayonnement infrarouge arrivant sur le système de reproduction peut être contrôlé de telle sorte qu'on évite une saturation du détecteur infrarouge du système de reproduction et qu'on puisse effectuer une détection d'objets brûlants individuels. L'inconvénient est qu'un tel système de 20 reproduction ne permet que difficilement ou ne permet pas une détection d'objets qui émettent le rayonnement infrarouge de faible intensité. Dans un tel cas, le diaphragme d'ouverture disposé à l'intérieur représente en effet une source de rayonnement qui sur-éclaire le rayonnement des objets à faible émission dans le champ de 25 vision et rend ainsi impossible leur détection. Dans le document US 5 479 292 est décrit une optique grand angle sous la forme d'une lentille unique pour un système de mesure de température. Devant l'optique grand angle se trouve un diaphragme d'ouverture, pour lequel il s'agit en même temps de la pupille d'entrée 30 de cette optique grand angle. De tels systèmes, sur lesquels le diaphragme d'ouverture se trouve devant l'optique grand angle, présentent l'inconvénient qu'on a besoin d'un diaphragme d'ouverture avec un grand diamètre pour 'pouvoir englober un grand champ de vision que, de ce fait, il faut utiliser également des lentilles grandes au niveau de leur diamètre et donc chères.

L'objectif de la présente invention est donc de créer une optique grand angle pour la zone spectrale infrarouge avec une unité d'analyse, en particulier un détecteur, ,et avec un diaphragme disposé devant l'unité d'analyse, qui est compact et de petite taille et garantit malgré tout une bonne qualité de reproduction. to Cet objectif est atteint par une optique grand angle pour la zone spectrale infrarouge avec une unité d'analyse, en particulier un détecteur, et avec un diaphragme disposé devant l'unité d'analyse, l'optique grand angle comprenant selon l'invention en direction d'un côté objet vers un côté image un système de lentilles avec une optique 15 primaire et avec une optique secondaire et le système de lentilles étant conçu de telle sorte que a) un plan d'image intermédiaire se trouve entre l'optique primaire et l'optique secondaire, b) il présente une pupille d'entrée situé côté objet de l'optique 20 primaire qui est l'image réelle du diaphragme et c) il présente une pupille de sortie disposée côté image de l'optique secondaire qui coïncide avec le diaphragme. L'invention part dans une première étape de l'information qu'il existe des applications pour des optiques grand angle pour la zone 25 spectrale infrarouge, qui exigent un fonctionnement dans des conditions d'environnement extrêmes. De telles conditions d'environnement extrêmes sont présentes par exemple avec une utilisation de l'optique grand angle dans l'aéronautique. Lorsque l'optique grand angle est utilisée par exemple dans un avion ou dans un 30 missile, elle doit être protégée d'influences extérieures, telles que des variations de température et des détériorations mécaniques dues aux chutes de pierre ou à l'érosion, afm de garantir une qualité de reproduction élevée. Pour cette raison, les optiques grand angle sont disposées habituellement à ]l'intérieur de l'avion ou du missile et "regardent" à travers une fenêtre se trouvant dans l'angle extérieur de l'avion ou du missile. L'invention part également de la réflexion que des fenêtres présentant de grandes dimensions géométriques peuvent altérer la structure aérodynamique d'uni avion ou d'un missile. Afin de pouvoir to minimiser le plus possible une altération de la structure aérodynamique, il est conseillé de concevoir de telles fenêtres les plus petites possibles du point de vue de leurs dimensions géométriques. Dans une autre étape, l'invention part de la réflexion que, pour une intensité de rayonnement donnée d'une optique grand angle, la 15 fenêtre, à travers laquelle l'optique grand angle doit "regarder", on peut obtenir une grandeur minimale en ce qui concerne son diamètre lorsque la position de la fenêtre coïncide avec la pupille d'entrée de l'optique grand angle. De cette façon, une telle fenêtre avec un diamètre identique à la pupille d'entrée n'a pas d'effet de vignettage sur un 20 rayonnement infrarouge passant. à travers la fenêtre. Dans une étape suivante, l'invention part de l'information que, pour la détection de rayonnement infrarouge, on utilise des unités d'analyse, en particulier des détecteurs, devant lesquels est disposé un diaphragme. Les détecteurs sont alors disposés généralement dans un 25 boîtier isolant de la chaleur, un. récipient de Dewar. Le diaphragme se trouvant devant le détecteur ou l'unité d'analyse est refroidi généralement, comme le détecteur même, afin d'empêcher de la façon la plus efficace possible des fractions de lumière diffusée provoquées par la chaleur, qui peuvent entraîner une altération de reproductions sur le 30 détecteur ou l'unité d'analyse.

L'invention part également de la réflexion que, sous des aspects de radiométrie, il est souhaitable qu'un tel diaphragme refroidi mentionné plus haut, appelé ci-dessous également diaphragme froid, coïncide avec la pupille de sortie d'une optique grand angle. De ce fait, il est en effet possible de réaliser une efficacité géométrique du diaphragme froid de un, qui garantit des conditions radiométriques définies et donc un comportement à la lumière diffusée nettement amélioré et donc des reproductions de haute qualité sur l'unité d'analyse ou le détecteur. io Dans une dernière étape, l'invention part de l'information qu'une optique grand angle peut être réalisée avec une pupille d'entrée se trouvant sur le côté objet et avec une pupille de sortie se trouvant sur le côté image, qui coïncide avec un diaphragme disposé devant l'unité d'analyse, en particulier le détecteur, uniquement au moyen d'une 15 optique grand angle avec une optique primaire et avec une optique secondaire entre lesquelles se trouve un plan d'image intermédiaire. C'est en effet la seule façon cle pouvoir réaliser la pupille d'entrée comme image réelle de diaphragme devant l'optique grand angle. Le diaphragme est reproduit alors en effet, depuis la direction de l'unité 20 d'analyse, par l'optique secondaire comme image virtuelle dans le plan d'image intermédiaire et est représenté par l'optique primaire comme image réelle sur le côté objet. Par l'invention, on crée donc une optique grand angle pour la zone spectrale infrarouge avec une unité d'analyse, en particulier un 25 détecteur, et avec un diaphragme disposé devant l'unité d'analyse, qui peut être disposé derrière une fenêtre petite par rapport à son diamètre, et donc il est malgré tout en mesure d'enregistrer un grand champ de vision dans une qualité de reproduction élevée. De cette façon, on peut économiser notamment des frais et des perturbations des structures 30 aérodynamiques, comme par exemple un missile, à l'intérieur desquelles doit se trouver une telle optique grand angle, qui serait liée à un grand diamètre de fenêtre. De façon appropriée, l'optique primaire de l'optique grand angle présente une valeur de diaphragme inférieure à un. La valeur de diaphragme définit l'intensité lumineuse et la "rapidité" d'une optique. Etant donné que, avec une optique intense en lumière, on peut obtenir des temps d'exposition plus courts pour obtenir des images de grande qualité au moyen d'un détecteur, on parle à ce propos d'une optique rapide. Des optiques grand angle ou des optiques primaires avec une lo petite valeur de diaphragme sont indispensables en particulier pour l'utilisation d'optiques grand angle pour un détecteur ou une unité d'analyse dans la zone spectrale infrarouge dans des missiles pour la détection de cibles se déplaçant rapidement, afin de pouvoir les enregistrer rapidement au moyen du détecteur. Etant donné que, pour 15 un enregistrement de haute qualité d'un champ de vision au moyen du détecteur, il faut donc des temps d'exposition courts, l'optique grand angle peut être axée avec l'optique primaire "rapide" en même temps que le détecteur ou l'unité d'analyse par exemple de façon particulièrement rapidement possible sur un nouveau champ de vision. 20 Il est avantageux que, en ce qui concerne l'optique primaire en direction du côté objet vers le côté image, il s'agit d'un doublet constitué d'une lentille positive et une lentille négative. Par une lentille négative, on entend ici une lentille divergente et par une lentille positive une lentille convergente. Du fait que,. en ce qui concerne l'optique primaire, 25 il s'agit d'un doublet constitué de deux lentilles, une compensation réciproque de ses défauts de reproduction (en particulier de l'aberration chromatique) peut être réalisée avec un choix habile de la conception en ce qui concerne la géométrie et le matériau de la lentille négative et de la lentille positive l'une par rapport à l'autre, sans qu'il soit nécessaire 30 d'utiliser d'autres lentilles à cet effet. Ceci permet une économie de frais et une conception compacte de l'optique primaire du fait de l'encombrement réduit. De façon habile, il s'agit en ce qui concerne la lentille négative et de la lentille positive de l'optique primaire de lentilles ménisques. Dans le cas de lentilles ménisques, l'une des deux surfaces extérieures d'une lentille est convexe, tandis que l'autre est concave. Une lentille ménisque présente ainsi une forme de croissant. Par une conception géométrique appropriée de la lentille ménisque positive et de la lentille ménisque négative consécutive, il est possible de disposer celles-ci à to faible distance l'une de l'autre. Dans le cas où les surfaces extérieures, situées l'une en face de l'autre, de la lentille ménisque négative et de la lentille ménisque positive présentent le même rayon de courbure, il est même possible de disposer les deux lentilles directement l'une à côté de l'autre. De ce fait, l'optique primaire et donc également l'optique grand 15 angle comprenant cette optique peuvent être maintenues particulièrement compactes et utilisées également dans le cas où l'on dispose seulement de peu d'espace pour recevoir une telle optique. De façon pratique, au moins une surface extérieure de la lentille positive de l'optique primaire présente une forme asphérique et les 20 autres surfaces extérieures de l'optique primaire une forme sphérique. Déjà par la combinaison d'une lentille négative avec une lentille positive dans l'optique primaire, il est possible de corriger partiellement le défaut d'ouverture ou ladite aberration sphérique des lentilles, étant donné que celles-ci génèrent respectivement des aberrations avec des 25 signes opposés qui se compensent ainsi au moins en partie. Du fait que la lentille négative de l'optique primaire présente des surfaces extérieures avec une forme asphérique, il est possible de compenser le défaut d'ouverture qui est causé par les surfaces extérieures avec une forme sphérique de la lentille positive. De cette façon, l'optique primaire 30 de l'optique grand angle permet d'obtenir une bonne qualité de reproduction. De plus, l'utilisalyion d'au moins une lentille avec des surfaces extérieures présentant une forme sphérique permet de faire des économies, étant donné que de telles surfaces extérieures sont plus avantageuses à la fabrication contrairement à des surfaces extérieures avec une forme asphérique.

Dans la pratique, la lentille positive de l'optique primaire est à base de germanium ou de silicium et la lentille négative de l'optique primaire à base de fluorure de calcium ou de fluorure de magnésium. Par la combinaison d'une lentille à base de germanium, donc à base d'un matériau à réfraction élevée avec une faible dispersion, avec une to lentille à base de fluorure de calcium, donc à base d'un matériau à faible pouvoir de réfraction avec une dispersion relative élevée, il est possible de compenser efficacement le chromatisme longitudinal de l'optique primaire. Le chromatisme longitudinal, appelé également aberration chromatique, apparaît en effet parce que la focale effective 15 d'une lentille individuelle diffère pour un rayonnement de différentes longueurs d'onde (= couleur). Une mauvaise correction de celle-ci entraîne sur des images des franges colorées qui rendent difficile une détection ou une identification d'objets ou même la rendent impossible. Par la combinaison d'une lentille à base de germanium avec une lentille 20 à base de fluorure de calcium, il est possible de corriger ce chromatisme longitudinal, parce que, avec ces matériaux, il est possible de faire coïncider différentes parties spectrales de rayonnement infrarouges. Une compensation du chromatisme longitudinal peut être obtenue également lorsque la lentille négative est fabriquée à base de silicium ou 25 d'un autre matériau à réfraction élevée avec faible dispersion qui est transparent pour la zone spectrale infrarouge. Le chromatisme longitudinal peut être corrigé également lorsque la lentille positive est fabriquée à base de fluorure de magnésium ou d'un autre matériau à faible réfraction avec une dispersion relativement élevée, qui est 30 transparent pour la zone spectrale infrarouge.

Dans une conception avantageuse alternative de l'invention, l'optique primaire comprend une lentille ménisque positive, qui est fabriquée à base de germanium, dont la première surface extérieure présente une forme asphérique et qui présente d'autre part une surface diffractive. Du fait que l'optique primaire comprend essentiellement une seule lentille, l'optique grand angle peut être réalisée globalement également de façon très compacte et donc peut être utilisée pour des applications où l'on dispose seulement d'un faible espace de construction. Une lentille ménisque positive, qui est fabriquée à base de Io germanium, présente l'avantage que sa modification, provoquée en raison d'une dispersion de matériau, des propriétés de reproduction est si faible qu'une telle optique primaire peut être utilisée aussi bien dans une plage spectrale de 3 à 5 pm (infrarouge moyen) que dans une zone spectrale de 8 à 12 pm (infrarouge de grande longueur d'onde). La 15 conception de la lentille ménisque positive avec une surface extérieure, qui présente une forme asphérique, présente l'avantage qu'aucun défaut de reproduction basé sur l'aberration sphérique n'est introduit par l'optique primaire dans l'optique grand angle, qui entraînerait une dégradation de l'optique grand angle. Un chromatisme longitudinal sur 20 une telle optique primaire peut être évité par le fait que la surface extérieure côté objet de la lentille ménisque positive présente une surface diffractive. Par une conception appropriée de la surface diffractive, la dispersion de matériau, causée par le matériau dans lequel est fabriquée la lentille ménisque positive de l'optique primaire, 25 peut être compensée. Il est possible de fabriquer la surface diffractive dans une opération en même temps que la réalisation de la surface extérieure côté objet avec une forme asphérique. De façon appropriée, l'optique secondaire comprend en direction du côté objet vers le côté image une lentille négative, une première 30 lentille positive et une seconde lentille positive. Par une conception appropriée de l'optique secondaire comprenant au total trois lentilles, on peut obtenir une compensation réciproque des défauts de reproduction des trois lentilles, sans qu'on utilise à cet effet d'autres lentilles qui entraîneraient un encombrement plus important et des frais pour l'optique grand angle.

La lentille négative, la première lentille positive et la seconde lentille positive de l'optique seconde sont réalisées de préférence sous la forme de lentilles ménisques. Ceci permet de minimiser les espacements entre les lentilles et de réaliser de cette façon un agencement le plus compact possible. Dans le cas présent, il est particulièrement habile Io que la lentille négative soit conçue convexe côté image et la première lentille positive concave côté objet. Ceci permet, avec un choix approprié des rayons de courbure des surfaces extérieures se faisant face de la lentille négative et la première lentille positive, de disposer les lentilles relativement proches les unes derrière les autres. 15 Il est avantageux que la lentille négative de l'optique secondaire soit fabriquée à base de fluorure de calcium, la première lentille positive de l'optique secondaire à base de silicium et la seconde lentille positive de l'optique secondaire à base de germanium. Par la lentille négative à base de fluorure de calcium et la seconde lentille positive à base de 20 germanium, il est possible de corriger le chromatisme longitudinal de l'optique secondaire et donc d'optimiser globalement la qualité de reproduction de l'optique grand angle. Du fait que la première lentille positive de l'optique secondaire est fabriquée à base de silicium, on peut économiser des frais, étant donné que des lentilles de silicium sont 25 nettement plus avantageuses que par exemple des lentilles de germanium. De façon habile, l'une des surfaces de la seconde lentille positive de l'optique secondaire représente une forme asphérique. Par la conception asphérique d'une surface extérieure de la seconde lentille 30 positive, on peut compenser le défaut d'ouverture dû à des surfaces io extérieures conçues sphériques de la lentille négative et de la première lentille positive. Avec une conception appropriée des lentilles de l'optique primaire et de l'optique secondaire conformément aux explications données plus haut, on peut obtenir une optique grand angle avec une qualité de reproduction limitée au niveau de la diffraction jusqu'à un indice d'ouverture de un pour un champ de vision d'environ 50 . Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués de façon plus détaillée à l'aide d'un dessin. Dans le cas présent, t o la figure 1 montre une optique grand angle avec une optique primaire comprenant deux lentilles et avec une optique secondaire comprenant trois lentilles et la figure 2 une optique grand angle avec une optique primaire comprenant une unique lentille et avec une optique secondaire selon la 15 figure 1. Des parties identiques au niveau de la fonction sont dotées des mêmes numéros de référence. Le tableau 1 montre les données de design de l'optique grand angle selon la figure 2. 20 Sur la figure 1 est représentée une optique grand angle 10 qui comprend une optique primaire 12 et une optique secondaire 14. Sur le côté image de l'optique secondaire 14 se trouve un détecteur 16 à base de tellurure de cadmium. Le détecteur est disposé dans un vase Dewar non montré. Le vase Dewar dispose d'une fenêtre 18 qui est à base de 25 silicium et est donc transparente pour la plage spectrale infrarouge. A l'intérieur du vase Dewar est disposé un filtre froid 20 devant le détecteur 16. Le filtre froid 20 également est à base de silicium et répond donc aux exigences en ce qui concerne la perméabilité dans la plage spectrale infrarouge. En ce qui concerne le filtre froid 20 fabriqué 30 à base de silicium, il s'agit d'un filtre optique qui est utilisé pour bloquer le rayonnement d'arrière-plan à l'extérieur de la plage de longueur d'onde souhaitée, afin de réduire ainsi le bruit. Entre la fenêtre 18 et le filtre froid 20 se trouve un diaphragme 22, qui sert à la limitation mécanique des faisceaux de rayons de la reproduction optique et au blocage de rayonnement thermique. La fenêtre, le filtre froid 20 et la position du diaphragme 22 ont un effet optique et font donc partie du design de l'optique grand angle 10. Le vase Dewar avec sa fenêtre 18 et les éléments se trouvant à l'intérieur comme le diaphragme 22, le filtre froid 20 et le détecteur, est to disposé par rapport à l'optique primaire 12 et à l'optique secondaire 14 de telle sorte que la position du diaphragme 22 coïncide avec la position de la pupille de sortie 24 de l'optique grand angle. Le diaphragme 22 ou la pupille de sortie 24 sont représentés en tirets sur la figure 1. Par l'optique secondaire 14, le diaphragme 22 est représenté sous la forme 15 d'une image virtuelle dans le plan d'image intermédiaire entre l'optique secondaire 14 et l'optique primaire 12. L'optique primaire 12 pour sa part constitue alors à nouveau l'image virtuelle du diaphragme 22 sous la forme d'une image réelle du diaphragme 22. La pupille d'entrée 26 de l'optique grand angle 10 représente cette image du diaphragme 22. 20 L'optique primaire 12 comprend deux lentilles 28 et 30. Aussi bien en ce qui concerne la lentille 28 côté objet qu'en ce qui concerne la lentille 30 côté image, il s'agit de lentilles ménisques. La lentille 28 fabriquée en germanium est convexe et concave et a un effet convergent, donc positif. La lentille 30 fabriquée à base de fluorure de 25 calcium est également convexe - concave et a un effet divergent, donc négatif. La lentille 28 présente une première surface extérieure 32 avec une forme asphérique et une seconde surface extérieure 34 avec une forme sphérique. La lentille 30 en revanche présente deux surfaces extérieures 36, 40 avec une forme sphérique. Les rayons de courbure 30 des surfaces extérieures 34 et 36 se faisant face des lentilles 28 et 30 coïncident entre elles, ce qui permet un agencement directement contigu des deux lentilles 28 et 30. L'optique primaire représentée sur la figure 1 présente une valeur de diaphragme inférieure à un. Par le doublet de la lentille 28 et de la lentille 30, on compense le chromatisme longitudinal de l'optique primaire 12.

L'optique secondaire 14 entraîne une amélioration de la qualité de reproduction de l'optique grand angle 10. L'optique secondaire 14 comprend trois lentilles 42, 44 et 46. Les lentilles 42, 44 et 46 sont conçues comme des lentilles ménisques, leur espacement est minimisé afin de réaliser un agencement le plus compact que possible. En ce qui Io concerne la lentille 42, il s'agit d'une lentille négative concave - convexe à base de fluorure de calcium. Celle-ci sert dans l'optique secondaire 14 également à la compensation du chromatisme longitudinal. La lentille 44 qui suit la lentille est concave - convexe, convergente et fabriquée en silicium. En ce qui concerne la lentille 46, il s'agit d'une lentille positive 15 convexe - concave, qui est fabriquée en germanium. Les lentilles 42 et 44 présentent des surfaces extérieures 48 et 50 ou 52 et 54 avec une forme sphérique. La première surface extérieure 56 de la lentille 46 en revanche présente une forme asphérique, afin de corriger le défaut d'ouverture de l'optique secondaire 14. La seconde surface extérieure 58 20 de la lentille 46 présente à son tour une forme sphérique. L'optique grand angle 60 montrée sur la figure 2 représente une variante de l'optique grand angle montrée sur la figure 1. L'optique primaire 61 comprend ici uniquement une lentille 62 individuelle. La lentille 62 est fabriquée à base de germanium. Sa première surface 25 extérieure 64 présente une forme asphérique, sa seconde surface extérieure 66 une forme sphérique. La lentille 62 est une lentille convexe-concave et a un effet positif. En ce qui concerne sa surface extérieure 64 côté objet, il s'agit d'une surface 68 diffractive, qui sert à la compensation du chromatisme longitudinal de l'optique primaire 61. 30 L'optique secondaire 14 de l'optique angle 60 est conçue de façon identique au niveau de la fonction à l'optique secondaire 14, montrée sur la figure 1, de l'optique grand angle 10. Les données de design précises de l'optique grand angle 60 peuvent être relevées en détail dans le tableau 1. Les données des

surfaces extérieures de lentilles avec une forme asphérique sont définies ici conformément à la formule ci-dessous pour des surfaces asphériques. cvrz z = + adr4 + afr8 + agr10 1+ùcv(cc+1)r2 r désigne ici le rayon, cv la courbure et cc la constance conique. En ce qui concerne ad, ae, af, ag, il s'agit des coefficients d'asphère. Des coefficients d'asphère non indiqués sont égaux à zéro dans le présent exemple. De la même façon que dans la formule pour la surface 15 asphérique, la phase appelée <P (r) est décrite également pour la surface diffractive par une équation de la forme (D(r) = (dfo +df, r2 +dfz ~4 +...) 14 Tableau 1 : données de design de l'optique grand angle selon la figure 2. Numéro du Rayon (mm) Epaisseur (mm) ou Rayon d'ouverture Matériau Commentaire plan optique distance (mm) (mm) Air Air Pupille d'entrée 26 1 29 11,188609 Air Distance à la lentille 2 31,835 9 26 Germanium Lentille 62 3 57,078 14, 608484 24 Air Distance à la prochaine 4 9,162888 9 Air lentille 1 1 1 5 -10,181 15 9 Fluorure de calcium Lentille 42 6 -51,724 4 23 Air Distance à la prochaine lentille 7 -43,234 9 26 Silicium Lentille 44 8 -37,417 0,1 29 Air Distance à la prochaine lentille 9 64, 812227 9 32 Germanium Lentille 46 10 179,71 17,788538 31 Air Distance à la fenêtre du 11 12,99873 Air récipient de Dewar 12 3 18 Silicium Fenêtre 18 13 2 18 Air Distance au diaphragme 14 11, 066843 Air Diaphragme 30, 0033 11, 900618 Air Diaphragme 22, pupille d'ouverture de sortie 24 16 -10,442 9, 082313 Air Distance au filtre froid 17 1 12 Silicium Filtre froid 20 18 10 12 Air Distance au détecteur 19 0,4 9,9091998 Tellurure de cadmium Détecteur 16 0,000306 9,082124 air Plan d'image 9,082124 Données asphériques (coniques et polynomiale) Num cc I ad I ae af ag Commentaire éro du plan 1 1 1 1 optique 2 - - - 2,35 - Lentille 62 0,108959 2,4034E-06 8,433E-10 9E-13 1,689E-15 9 - - - 8,42 Lentille 46 5,6319E-07 8,4106E-12 2,8028E-14 63E- 18 Données de la surface diffractive de la lentille 62 Num Commentaire éro du plan optique 2 DF1 Lentille 62 -0,000298 16 Listes de référence 10 : optique grand angle 12 : optique primaire 14 : optique secondaire 16: détecteur 18: fenêtre 20 : filtre froid 22: diaphragme 1 o 24 : pupille de sortie 26 : pupille d'entrée 28 : lentille 30 : lentille 32 : surface extérieure 15 34 : surface extérieure 36 : surface extérieure 40 : surface extérieure 42 : lentille 44 : lentille 20 46 : lentille 46 : lentille 48 : surface extérieure 50 : surface extérieure 52 : surface extérieure 25 54 : surface extérieure 56 : surface extérieure 58 : surface extérieure 60 : optique grand angle 61 : optique primaire 30 62: lentille 64 : surface extérieure 66 : surface extérieure 68 : surface diffractive

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Optique grand angle (10, 60) pour la plage spectrale infrarouge avec une unité d'analyse, en particulier un détecteur (16), et avec un diaphragme (22) disposé devant l'unité d'analyse, l'optique grand angle (10, 60) comprenant en direction d'un côté objet vers un côté image un système de lentille avec une optique primaire (12, 61) et avec une optique secondaire (14) et le système de lentilles étant conçu de telle sorte que a. une image de plan intermédiaire se trouve entre l'optique primaire (12, 61) et l'optique secondaire (14), b. il présente une pupille d'entrée (26) située côté objet de l'optique primaire (12, 61) qui est l'image réelle du diaphragme (22), et c. il présente une pupille de sortie (24) disposée côté image de 15 l'optique secondaire (14) qui coïncide avec le diaphragme (22).

2. Optique grand angle (10, 60) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'optique primaire (12, 61) présente une valeur de diaphragme inférieure à un. 20

3. Optique grand angle (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, en ce qui concerne l'optique primaire (12), il s'agit en direction du côté objet vers le côté image d'un doublet constitué d'une lentille (28) 25 positive et d'une lentille (30) négative.

4. Optique grand angle (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que,en ce qui concerne la lentille (28) positive et la lentille (30) négative de l'optique primaire (12), il s'agit de lentilles ménisques.

5. Optique grand angle (10) selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la première surface extérieure (32) de la lentille (28) positive de l'optique primaire (12) présente une forme asphérique et la seconde surface extérieure (34) de la lentille (28) positive de l'optique primaire ainsi que les surfaces extérieures (36, 40) de la lentille (30) négative de l'optique primaire (12) présentent une forme sphérique.

6. Optique grand angle (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la lentille (28) positive de l'optique primaire (12) est fabriquée en germanium ou en silicium et la lentille (30) négative de l'optique 15 primaire (12) en fluorure de calcium ou en fluorure de magnésium.

7. Optique grand angle (60) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'optique primaire (61) comprend une lentille (62) positive qui a. est réalisée sous la forme d'une lentille ménisque, 20 b. est fabriquée en germanium et c. dont la première (côté objet) surface extérieure (64) présente une forme asphérique et une surface diffractive.

8. Optique grand angle (10, 60) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisée en ce que l'optique secondaire (14) comprend en direction du côté objet vers le côté image une lentille négative (42), une première lentille (44)positive et une seconde lentille (46) positive, les lentilles (42, 44, 46) étant réalisées de préférence sous la forme de lentilles ménisques.

9. Optique grand angle (10, 60) selon la revendication 8, caractérisée en ce que a. la lentille (42) négative de l'optique secondaire (14) est fabriquée en fluorure de calcium, b. la première lentille (44) positive de l'optique secondaire (14) en silicium et c. la seconde lentille (46) positive de l'optique secondaire (14) en Io germanium.

10. Optique grand angle (10, 60) selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que la première surface extérieure (56) de la seconde lentille (46) 15 positive de l'optique secondaire (14) présente une forme asphérique.