FR2923028A1 - WAVELENGTH SUB-LENGTH COMPUTING IMAGING DEVICE - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'imagerie comportant au moins un premier sous-système optique permettant de former l'image d'un objet, au moins un détecteur sensible dans une gamme de longueurs d'onde (lambda0-Deltalambda, lambda0+Deltalambda) comportant une longueur d'onde dite de référence (lambda0) pour détecter ladite image et des moyens de post-traitement de l'image permettant de restituer une image de qualité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un masque de phase blazé binaire présentant une fonction de phase au moins invariante par rapport à un paramètre donné (de type longueur d'onde, optique petit champ, optique grand champ, fonction zoom, ...), ledit masque :- comportant des motifs de dimensions inférieures à ladite longueur d'onde de référence et ;- étant combiné aux moyens de post-traitement, permettant de corriger des aberrations introduites par la première optique.The invention relates to an imaging device comprising at least a first optical subsystem for forming the image of an object, at least one sensitive detector in a range of wavelengths (lambda0-Deltalambda, lambda0 + Deltalambda ) having a so-called reference wavelength (lambda0) for detecting said image and image post-processing means for reproducing a quality image, characterized in that it further comprises a blazed phase mask binary having a phase function at least invariant with respect to a given parameter (wavelength type, small field optics, wide field optics, zoom function, ...), said mask: - having patterns of dimensions smaller than said reference wavelength and; - being combined with the post-processing means, making it possible to correct aberrations introduced by the first optics.

Description

Dispositif d'imagerie à codage de pupille sub-longueur d'onde Le domaine de l'invention est celui des dispositifs optique d'imagerie et notamment d'imagerie dans l'infra-rouge permettant le développement de caméras thermiques bas coût pour des applications par exemple de type : protection de zone, de surveillance de départ de feu, .... The field of the invention is that of optical imaging devices including imaging in the infrared allowing the development of low cost thermal imaging cameras for applications. for example of type: zone protection, starting fire monitoring, ....

De manière générale, un dispositif d'imagerie comporte au moins une optique de type lentille permettant de former l'image d'un objet sur un détecteur. L'optique la plus simple de type lentille introduit un ensemble de défauts importants et qui ne sont pas en général de révolution. II est ainsi nécessaire d'avoir recours à des éléments optiques complémentaires générant des écarts de phase importants. La combinaison avec des éléments optiques générant des écarts de phase qui ne sont pas de révolution permettent de compenser les défauts introduits par ladite lentille, en minimisant le nombre d'éléments. Actuellement les dispositifs d'imagerie sont définis à partir d'une architecture d'éléments optiques qui met en oeuvre le nombre minimal de dioptres, dite configuration idéale . Cependant lorsqu'on associe au problème posé (ouverture de champ objet et image, résolution,...) les contraintes d'environnement des performances et de gamme spectrale d'utilisation, on aboutit généralement à l'implantation d'une combinaison qui met en oeuvre un nombre d'éléments plus élevé que celui de la combinaison dite idéale . Il existe des techniques de pupilles codées qui permettent de simplifier des combinaisons mais qui nécessitent la réalisation de fonction de phase complexe. Cet accroissement de composants conduit à augmenter non seulement le coût mais aussi le poids et l'encombrement des systèmes. Cette contrainte peut s'avérer dans certains cas très problématique, en particulier pour des systèmes embarqués, voire rédhibitoire à l'accès à de nouvelles technologies par exemple dans le cas d'équipements portés tels que des jumelles ou des visuels de casque, d'autant plus que l'on cherche à faire fonctionner des systèmes en multi-spectral. Il est à noter que pour la réalisation de systèmes multi-spectraux, il peut être envisagé d'utiliser des principes de codage pupillaire, permettant de réduire la sensibilité en longueur d'onde des optiques utilisées. In general, an imaging device comprises at least one lens-type optics making it possible to form the image of an object on a detector. The simplest optics of the lens type introduces a set of important defects that are not generally revolutionary. It is thus necessary to use complementary optical elements generating significant phase differences. The combination with optical elements generating phase differences that are not of revolution make it possible to compensate for the defects introduced by said lens, by minimizing the number of elements. Currently imaging devices are defined from an architecture of optical elements that implements the minimum number of dioptres, said ideal configuration. However, when we associate the problem posed (object and image field aperture, resolution, ...) with the environmental constraints of performance and spectral range of use, we generally end up with the implementation of a combination that puts a number of elements higher than that of the so-called ideal combination. There are coded pupil techniques which make it possible to simplify combinations but which require the realization of complex phase function. This increase in components leads to increase not only the cost but also the weight and bulk of the systems. This constraint may prove to be very problematic in certain cases, in particular for embedded systems, even prohibitive to access to new technologies, for example in the case of worn equipment such as binoculars or helmet visuals. as much as one seeks to operate multi-spectral systems. It should be noted that for the realization of multi-spectral systems, it may be envisaged to use pupillary coding principles, making it possible to reduce the wavelength sensitivity of the optics used.

II a déjà été proposé, pour répondre à l'ensemble des contraintes précitées, d'utiliser des optiques diffractives comme illustré en figure 1, sur laquelle une lentille diffractive LD couplée à une seconde optique L2 permet de former l'image d'un objet O sur un détecteur C. De telles optiques diffractives génèrent par nature une fonction de phase et sont généralement usinées par une pointe diamant pour réaliser l'ensemble des motifs au sein d'un matériau choisi pour ses propriétés de transparence dans une gamme de longueurs d'onde d'utilisation donnée. Néanmoins, un certain nombre d'inconvénients demeurent avec ce type de composant. Les techniques d'usinage diamants ne sont compatibles que de fonctions de phase de révolution. Par ailleurs il existe des techniques binaires à multi-niveaux qui nécessitent de nombreuses étapes de masquage pour être efficace (typiquement supérieure à quatre pour obtenir une efficacité de plus de 90%), ce qui induit à la fois un coût et des taux d'écart au profil calculé assez importants, liés aux limitations à la fois des équipements utilisés et à celles des tolérances de positionnement des différents masques. Un inconvénient majeur réside par ailleurs dans le fait que de telles structures sont par nature chromatiques, fournissant des fonctions de phase chromatiques, ce qui ne permet pas de les utiliser dans des applications d'imagerie active ou passive intégrant des voies monochromatiques ou multispectrales (fonctionnant typiquement à plusieurs longueurs d'onde). It has already been proposed, to meet all the aforementioned constraints, to use diffractive optics as illustrated in FIG. 1, in which a diffractive lens LD coupled to a second optic L2 makes it possible to form the image of an object. On a detector C. Such diffractive optics generate by nature a phase function and are generally machined by a diamond tip to achieve all of the patterns within a material chosen for its transparency properties in a range of lengths. given usage wave. Nevertheless, a number of disadvantages remain with this type of component. Diamond machining techniques are only compatible with revolution phase functions. Moreover, there exist multi-level binary techniques that require many masking steps to be effective (typically greater than four to obtain an efficiency of more than 90%), which induces both a cost and rates of deviation to the calculated profile rather important, related to the limitations of both the equipment used and the positioning tolerances of the different masks. A major disadvantage lies in the fact that such structures are by nature chromatic, providing chromatic phase functions, which does not allow them to be used in active or passive imaging applications integrating monochromatic or multispectral channels (operating typically at several wavelengths).

Dans ce contexte, la présente invention propose un nouveau type de dispositif d'imagerie utilisant d'une part un système optique capable de fournir une fonction de phase rendant l'image invariante par rapport à un paramètre donné (de type par exemple : longueur d'onde, optique petit champ, optique grand champ, fonction zoom, ...) permettant par la même d'assurer une partie des corrections optiques nécessaires à la formation d'une image et d'autre part des moyens de traitement d'image couplés au détecteur, et ce de manière à alléger l'ensemble du dispositif d'imagerie tout en assurant la présentation d'une image de grande qualité. In this context, the present invention proposes a new type of imaging device using on the one hand an optical system capable of providing a phase function rendering the image invariant with respect to a given parameter (of the type for example: length d wave, small-field optics, wide-field optics, zoom function, etc.), thereby enabling part of the optical corrections necessary for the formation of an image and, secondly, image processing means. coupled to the detector, in order to lighten the entire imaging device while ensuring the presentation of a high quality image.

Plus précisément la présente invention a pour objet un dispositif 35 d'imagerie comportant au moins un premier sous-système optique permettant de former l'image d'un objet, au moins un détecteur sensible dans une gamme de longueurs d'onde comportant une longueur d'onde dite de référence pour détecter ladite image et des moyens de post-traitement de l'image permettant de restituer une image de qualité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un masque de phase blazé binaire présentant une fonction de phase au moins invariante par rapport à un paramètre donné (de type longueur d'onde, optique mufti-spectrale ou multi-champ, paramètres d'ouverture, fonction zoom, ...) , ledit masque : - comportant des motifs de dimensions inférieures à ladite 10 longueur d'onde de référence et ; -étant combiné aux moyens de post-traitement, permettant de corriger des aberrations introduites par le premier sous-système optique. Selon une variante de l'invention, le masque de phase présente 15 une fonction de phase invariante par défocalisation. Selon une variante de l'invention, la fonction peut être de type polynomial ou de type exponentiel. Selon une variante de l'invention, le masque de phase présente une fonction polynomiale répondant à l'équation suivante : 20 c(x, y) = a x (x3 + y3 ) Avec x et y les coordonnées perpendiculaires à l'axe optique Z du dispositif. Selon une variante de l'invention, les moyens de post-traitement d'image assurent une fonction de filtre qui inverse la réponse percusionnelle 25 (PSF) délivrée par l'opération de codage binaire introduite par le masque de phase. Selon une variante de l'invention, le masque de phase comporte un réseau blazé. Selon une variante de l'invention, le réseau blazé est binaire à 30 deux niveaux et comporte des échelettes, chaque échelette comportant des motifs périodiques de taille variable et répartis selon une période donnée inférieure à la longueur d'onde de référence. Selon une variante de l'invention, la longueur d'onde de référence est dans le domaine de l'infra-rouge. More specifically, the subject of the present invention is an imaging device comprising at least a first optical subsystem making it possible to form the image of an object, and at least one sensitive detector in a wavelength range comprising a length. so-called reference waveform for detecting said image and image post-processing means for reproducing a quality image, characterized in that it further comprises a binary phase blazed mask having a phase function at less invariant with respect to a given parameter (wavelength type, mufti-spectral or multi-field optical, aperture parameters, zoom function, ...), said mask: - having patterns of dimensions smaller than said Reference wavelength and; and being combined with the post-processing means, making it possible to correct aberrations introduced by the first optical subsystem. According to a variant of the invention, the phase mask has an invariant phase function by defocusing. According to one variant of the invention, the function may be of the polynomial type or of the exponential type. According to a variant of the invention, the phase mask has a polynomial function corresponding to the following equation: c (x, y) = ax (x3 + y3) With x and y the coordinates perpendicular to the optical axis Z of the device. According to a variant of the invention, the image post-processing means provide a filter function which inverts the percusional response (PSF) delivered by the binary coding operation introduced by the phase mask. According to a variant of the invention, the phase mask comprises a blazed network. According to a variant of the invention, the blazed network is binary at two levels and comprises ladders, each ladder comprising periodic patterns of variable size and distributed over a given period of time less than the reference wavelength. According to a variant of the invention, the reference wavelength is in the infrared range.

Selon une variante de l'invention, la longueur d'onde de référence est dans la bande X. Selon une variante de l'invention, la longueur d'onde de référence est dans le domaine des ultra-violets. According to a variant of the invention, the reference wavelength is in the X band. According to a variant of the invention, the reference wavelength is in the ultraviolet domain.

Selon une variante de l'invention, la longueur d'onde de référence est de l'ordre de quelques centaines de microns. Selon une variante de l'invention, le dispositif d'imagerie comporte : - un détecteur multi-spectral sensible au moins : • dans une première gamme de longueurs d'onde X1+AX1) comportant une première longueur d'onde dite de référence (II) ; • dans une seconde gamme de longueurs d'onde (X2-0X2, X2+0X2) comportant une seconde longueur d'onde dite de référence 0^,2) ; - un masque de phase comportant des motifs de dimensions inférieures à la plus petite des longueurs d'onde de référence. According to a variant of the invention, the reference wavelength is of the order of a few hundred microns. According to one variant of the invention, the imaging device comprises: a multi-spectral detector sensitive to at least: in a first wavelength range X1 + AX1) having a first so-called reference wavelength ( II); In a second wavelength range (X2-0X2, X2 + 0X2) having a second so-called reference wavelength λ 1, 2); a phase mask comprising patterns of dimensions smaller than the smallest of the reference wavelengths.

Selon une variante de l'invention, la première gamme de 20 longueurs d'onde est définie au voisinage de 3-5 microns, la seconde gamme de longueurs d'onde est définie au voisinage de 8-12 microns. Selon une variante de l'invention, le masque de phase est réalisé dans un matériau de type GaAs par exemple ou Zns, ZnSe ou GaSNR@ de la société Umicore. 25 Selon une variante de l'invention, le premier sous-système optique est de type lentille réflectrice ou réfractive. Selon une variante de l'invention, le premier sous-système optique est de type lentille de Fresnel. Selon une variante de l'invention, le premier sous-système optique 30 et le masque de phase sont sur les deux faces d'un même composant optique, une face assurant une fonction de lentille diffractive, l'autre face assurant la fonction de masque de phase. L'invention a encore pour objet un système embarqué comportant un dispositif d'imagerie selon l'invention. 15 35 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 illustre un dispositif d'imagerie comportant une optique diffractive selon l'art connu ; - la figure 2 illustre un premier exemple de dispositif d'imagerie selon l'invention mettant en jeu un codage de phase ; - la figure 3 illustre un exemple de fonction de phase d'un exemple de masque de phase utilisé dans un dispositif d'imagerie de l'invention ; - la figure 4 illustre l'efficacité de diffraction respectivement pour un élément d'optique diffractive classique à échelette et du type réseau à échelette avec une synthèse binaire de cet élément, au moyen de microstructures de type pilier d'un élément d'optique diffractive classique, en fonction du rapport de la longueur d'onde d'illumination sur la longueur d'onde nominale; - les figures 5a et 5b illustrent respectivement un élément d'optique diffractive classique à échelette et du type réseau à échelette avec une synthèse binaire de cet élément, au moyen de microstructures de type pilier. According to a variant of the invention, the first range of wavelengths is defined in the vicinity of 3-5 microns, the second wavelength range is defined in the vicinity of 8-12 microns. According to a variant of the invention, the phase mask is made of a GaAs type material, for example, or Zns, ZnSe or GaSNR® from Umicore. According to a variant of the invention, the first optical subsystem is of the reflective or refractive lens type. According to a variant of the invention, the first optical subsystem is of the Fresnel lens type. According to a variant of the invention, the first optical subsystem 30 and the phase mask are on both sides of the same optical component, one face providing a diffractive lens function, the other side providing the mask function. phase. The invention also relates to an embedded system comprising an imaging device according to the invention. The invention will be better understood and other advantages will become apparent on reading the following description given by way of non-limiting example and with reference to the appended figures in which: FIG. 1 illustrates an imaging device comprising an optical device; diffractive according to the known art; FIG. 2 illustrates a first example of an imaging device according to the invention involving a phase coding; FIG. 3 illustrates an exemplary phase function of an exemplary phase mask used in an imaging device of the invention; FIG. 4 illustrates the diffraction efficiency for a conventional ladder diffractive optical element and of the ladder grating type respectively with a binary synthesis of this element, by means of pillar-type microstructures of a diffractive optical element. conventional, as a function of the ratio of the illumination wavelength to the nominal wavelength; FIGS. 5a and 5b respectively illustrate a conventional diffractive optic element with echelette and of the echelette grating type with a binary synthesis of this element, by means of microstructures of the pillar type.

De manière générale, la présente invention propose un dispositif d'imagerie qui combine une approche d'imagerie à codage de pupille et une approche d'utilisation de surfaces optiques sub-longeur d'onde de type 25 blazées linéaires. La figure 2 illustre un premier exemple de dispositif d'imagerie selon l'invention. Ce dispositif comporte une première optique LI, un masque de phase Mp, une seconde optique L2 et un détecteur C sensible dans une gamme de longueurs d'onde (ko-A2., X0+4X), ledit détecteur étant couplé en 30 sortie à des moyens de traitement d'image Ti permettant d'assurer la qualité des images en support dudit masque de phase. En effet, le masque de phase assure une loi de phase permettant de corriger une partie des aberrations optiques, l'autre partie étant assurée par le traitement numérique d'images. 10 15 20 Plus précisément la masque de phase assure une image invariante d'un objet O, par exemple par défocalisation (l'image en sortie du composant Mp apparaît floue) et est couplé à des moyens de traitement de l'image qui permettent de restaurer l'image en appliquant par exemple un filtre qui inverse le codage ( effet induit par la codage sur la réponse percusionnelle). On peut ainsi obtenir une image nette pour un grand intervalle de focalisation. Un exemple de loi de phase peut être : cD(x,y)=ax(x3+y3) Avec x et y les coordonnées perpendiculaires à l'axe optique Z du dispositif d'imagerie. La figure 3 illustre un exemple d'évolution de fonction de phase avec un coefficient a = 90,41 qui montre l'amplitude importante de la loi de phase. In general, the present invention provides an imaging device that combines a pupil-coded imaging approach and an approach to use of linear blazed linear sub-wavelength optical surfaces. FIG. 2 illustrates a first example of an imaging device according to the invention. This device comprises a first optical LI, a phase mask Mp, a second optical L2 and a sensitive detector C in a wavelength range (ko-A2., X0 + 4X), said detector being coupled at the output to image processing means Ti making it possible to ensure the quality of the images in support of said phase mask. Indeed, the phase mask provides a phase law to correct some of the optical aberrations, the other part being provided by the digital image processing. More precisely, the phase mask provides an invariant image of an object O, for example by defocusing (the image at the output of the component Mp appears fuzzy) and is coupled to image processing means which make it possible to restore the image by applying for example a filter that reverses the coding (effect induced by the coding on the percusional response). It is thus possible to obtain a clear image for a large focusing interval. An example of a phase law can be: cD (x, y) = ax (x3 + y3) With x and y the coordinates perpendicular to the optical axis Z of the imaging device. FIG. 3 illustrates an example of phase function evolution with a coefficient a = 90.41 which shows the significant amplitude of the phase law.

L'avantage d'une telle solution est de simplifier la complexité de la chaîne d'imagerie conduisant à une solution plus proche de celle d'un système imageur mettant en oeuvre un nombre minimal d'éléments optiques, en s'appuyant sur les avantages propres aux deux techniques suivantes : -un codage optique qui met en oeuvre l'utilisation d'une loi de phase permettant de rendre la combinaison optique insensible à certains types d'aberration et un filtrage fréquentiel dans le plan de détection pour rétablir la qualité de l'image formée sur le plan de détection ; - la réalisation d'une partie de la fonction optique avec des éléments diffractifs de type blazés binaires sub-longueur, de manière à obtenir de manière efficace, une fonction de phase pour le codage de pupille, voire une partie de la combinaison optique. The advantage of such a solution is to simplify the complexity of the imaging chain leading to a solution closer to that of an imaging system implementing a minimal number of optical elements, relying on the advantages specific to the two following techniques: an optical coding which implements the use of a phase law making it possible to make the optical combination insensitive to certain types of aberration and a frequency filtering in the detection plane to restore the quality of the image formed on the detection plane; performing part of the optical function with sub-length binary blazed type diffractive elements, so as to efficiently obtain a phase function for the pupil coding, or even a part of the optical combination.

De tels éléments diffractifs de type blazés binaires sub-longueur d'onde ont notamment été décrits dans la publication Extended depth of field though wave-front coding : Edward R. Dowski, Jr., and W. Thomas Cathey (Avril 1995@ Vol.34, No 11 @Applied Optics) et vont être explicités plus en détails ci-après.35 De manière générale, avec des éléments d'optique diffractive classiques tels que les lentilles de Fresnel et les réseaux à échelette ou multi-niveaux, l'effet de blaze recherché est obtenu par une variation progressive de la profondeur d'un matériau d'indice constant. Le profil de surface de ces éléments consiste ainsi en des reliefs continus séparés par des discontinuités. Ces éléments sont conçus pour une certaine longueur d'onde, dite longueur d'onde de conception, notée 1o. Ces éléments présentent une limitation importante à leur utilisation, car ils ne sont en pratique blazés qu'à la longueur d'onde de conception. A la longueur d'onde conception, l'efficacité de diffraction est de 100% aux pertes de Fresnel près, mais dès que la longueur d'onde de la lumière incidente s'écarte de cette valeur nominale, l'efficacité dans l'ordre de blaze (ordre 1) chute considérablement (effet amplifié par la difficulté de réalisation technologique). Such subwavelength binary blazed type diffractive elements have in particular been described in the publication Extended depth of field wave-front coding: Edward R. Dowski, Jr. and W. Thomas Cathey (April 1995, Vol. 34, No. 11 @Applied Optics) and will be explained in more detail below.35 In general, with conventional diffractive optics such as Fresnel lenses and echelette or multilevel gratings, Blaze effect sought is obtained by a gradual change in the depth of a constant index material. The surface profile of these elements thus consists of continuous reliefs separated by discontinuities. These elements are designed for a certain wavelength, called the design wavelength, noted 1o. These elements have a significant limitation to their use, because they are in practice blazed only at the design wavelength. At the design wavelength, the diffraction efficiency is 100% at Fresnel losses, but as soon as the wavelength of the incident light deviates from this nominal value, the efficiency in the order blaze (order 1) drops considerably (effect magnified by the difficulty of technological achievement).

C'est ce qui est représenté sur les courbes 4a et 4b de la figure 4, qui montrent la courbe d'efficacité pour un élément d'optique diffractive classique à échelette et du type réseau à échelette avec une synthèse binaire de cet élément, au moyen de microstructures de type pilier d'un élément d'optique diffractive classique, en fonction du rapport de la longueur d'onde d'illumination sur la longueur d'onde nominale. Dans le domaine scalaire, on peut en effet montrer que l'efficacité de diffraction en fonction de la longueur d'onde de tout élément d'optique diffractive blazé dans l'ordre 1 est donnée par l'équation suivante : ll(2)=sinc2a,r(1- ° 11 Eq(1) où sinc(x)=sin(x) , dont la courbe 1 est la représentation graphique x La lumière perdue dans l'ordre de blaze (ordre 1) est transmise dans des ordres supérieurs. Si on prend l'exemple d'une lentille hybride, ce phénomène se traduit par la transmission d'une lumière parasite, qui est néfaste à la qualité de l'imagerie. Cela se traduit de façon pratique par l'apparition de lumière diffractée dans l'ensemble du plan image. Par exemple, l'image en sortie n'est pas nette, ou peu contrastée à cause du niveau de bruit apporté par les ordres parasites en particulier s'il existe des points chauds au niveau de la scène que l'on cherche à imager. This is represented on the curves 4a and 4b of FIG. 4, which show the efficiency curve for a conventional diffractive optic element with echelette and of the echelette grating type with a binary synthesis of this element, on means of pillar-type microstructures of a conventional diffractive optical element, as a function of the ratio of the illumination wavelength to the nominal wavelength. In the scalar domain, it can indeed be shown that the diffraction efficiency as a function of the wavelength of any diffractive optical element blazed in the order 1 is given by the following equation: II (2) = sinc2a, r (1- ° 11 Eq (1) where sinc (x) = sin (x), whose curve 1 is the graphical representation x Light lost in the order of blaze (order 1) is transmitted in orders If we take the example of a hybrid lens, this phenomenon results in the transmission of a parasitic light, which is detrimental to the quality of the imagery.This is reflected in a practical way by the appearance of light For example, the output image is not clear or has low contrast because of the noise level provided by the spurious orders, especially if there are hot spots at the level of the image. scene that we are trying to image.

On montre que cette chute d'efficacité provient de la faible dispersion du matériau, qui entraîne que pour une faible différence de longueur d'onde, la différence de phase 4 (2) induite dans la structure s'écarte de 27c, alors qu'elle est de 27r à la longueur d'onde de conception a,o 5 ou de blaze. Par exemple, si on considère le réseau à échelette RE représenté sur la figure 5a, Aço(2) représente la différence de phase entre le bas b et le haut t d'un échelon e du réseau RE. Cette différence vaut 27r pour une lumière incidente à X. 10 Dans l'approximation scalaire, en négligeant les pertes de Fresnel, et en se plaçant en incidence normale du faisceau incident, la différence de phase en fonction de la longueur d'onde Aço(2) et l'efficacité en fonction de la longueur d'onde 1(9^,) sont en effet données par : Oçp(il.)=27r (.î.) Eq.(2) (Âi)) 15 q(2)=sinc2 [7r(1-Agp(.1)/27r)] , Eq.(3) où An(?) = (n(X) û na;r soit (n(X) û 1), pour un élément d'optique diffractive gravé dans un matériau d'indice de réfraction n. Pour ces éléments d'optique diffractive, on peut considérer que An(X) = An(Xo), car la dispersion du matériau est négligeable : l'indice de 20 réfraction varie peu autour de 4. Eq (2) devient donc : oçc^(Â.)=27r--° Eq.(4) It is shown that this drop in efficiency is due to the low dispersion of the material, which means that for a small difference in wavelength, the phase difference 4 (2) induced in the structure deviates from 27c, whereas it is 27r at the wavelength of design a, o 5 or blaze. For example, if we consider the echelette array RE shown in Figure 5a, Aço (2) represents the phase difference between the low b and the high t of a step e of the network RE. This difference is equal to 27r for an incident light at X. In the scalar approximation, neglecting the Fresnel losses, and placing itself at normal incidence of the incident beam, the phase difference as a function of the wavelength Aço ( 2) and the efficiency as a function of the wavelength 1 (9 ^,) are in fact given by: Op (ll) = 27r (.I.) Eq. (2) (Ai)) q ( 2) = sinc2 [7r (1-Agp (.1) / 27r)], Eq. (3) where An (?) = (N (X) û na; r is (n (X) û 1), for a diffractive optical element etched in a refractive index material n For these diffractive optical elements, it can be considered that An (X) = An (Xo), since the dispersion of the material is negligible: the index The refraction rate varies slightly around 4. Eq (2) therefore becomes: çc ^ (.) = 27r-- ° Eq. (4)

et on obtient l'équation Eq(1) vue plus haut et représentée sur la figure 4, en remplaçant Aço(2) par cette expression dans Eq(2). Ainsi la faible dispersion du matériau optique dans les éléments 25 d'optique diffractive classiques, entraîne une chute d'efficacité de la diffraction avec la longueur d'onde 2#?o exprimée par l'équation Eq (1). Ces éléments d'optique diffractive classiques ne sont donc pas à large bande spectrale. On ne peut pas les utiliser dans les systèmes optiques dédiés à des applications à large bande spectrale, tels que des systèmes optiques 30 hybrides, composés d'optiques réfractives et diffractives. On connaît d'autres éléments d'optique diffractive, dits à microstructure binaire, encore appelés réseaux blazés binaires, ou éléments d'optique diffractive sub-longueur d'onde (SWDOE : "SubWavelength Diffractive Optic Bernent). Ces réseaux blazés binaires sont en fait une synthèse binaire d'un élément d'optique diffractive classique : on part de l'élément d'optique diffractive classique que l'on veut synthétiser et on échantillonne ce réseau pour obtenir des points, auxquels on peut associer une valeur d'indice ou de déphasage. L'échantillonnage doit se faire à une période inférieure à la longueur d'onde de conception, pour obtenir un réseau fonctionnant en régime sub-longueur d'onde. Les diverses techniques de calcul utilisées sont connues de l'homme du métier et ne seront pas rappelées ici. Ces techniques permettent, par exemple, pour un réseau blazé ~o à échelettes tel que le réseau RE représenté sur la figure 5a, de définir un réseau blazé binaire comme représenté à la figure 5b. Si on reprend la figure 5a, deux échelons d'un réseau à échelettes RE de période A (ou pas du réseau) sont représentés. Ces échelons sont gravés dans un matériau optique d'indice n. 15 Un réseau blazé binaire correspondant au réseau RE de la figure 5a est représenté sur la figure 5b. Le réseau RE est échantillonné à la période AS choisie inférieure à la longueur d'onde de conception X0 On obtient un certain nombre de points pour chaque période A du réseau. A chaque point on fait correspondre un facteur de remplissage donné pour un 20 type de microstructure donné (trou, pilier) : ce facteur de remplissage est égal à la dimension d de la microstructure rapportée à la période d'échantillonnage du réseau : f=d/AS. Le facteur de remplissage de chaque microstructure est défini, par des calculs connus, pour donner localement une valeur de déphasage cD(x) semblable à celle du réseau échelette au 25 point échantillonné, et égale de manière connue à ~(x)=27r(nû1)h(x , où x est la coordonnée du point échantillonné sur l'axe Ox du réseau. Dans l'exemple de la figure 5b, les microstructures binaires sont de type pilier. On obtient un ensemble de microstructures binaires qui codent le motif à échelon du réseau. Cet ensemble de microstructures se répète à la 30 période A du réseau à échelette de la figure 5a. L'utilisation de ce type de structure rend possible la réalisation de matériaux à indice effectif dont la valeur de l'indice permet de disposer d'un éventail de matériaux plus large (en première approximation variant entre l'indice du substrat et l'air, donc typiquement pouvant varier entre 3 et moins de 1,5 en considérant les matériaux utilisés notamment dans l'infrarouge). Par ailleurs de tels matériaux offrent une dispersion chromatique dépendant de la géométrie des structures, ce qui présente l'avantage de réaliser des fonctions de phase achromatiques et donc un échantillonnage de type échelettes sans pertes d'efficacité en fonction de la longueur d'onde. II est de plus possible dans ce type de codage de la fonction de diffraction, de n'avoir recours qu'à un seul niveau de masquage pendant une ~o opération de gravure, pouvant être de type gravure R.I.E., conduisant à l'élaboration de type de masque de phase blazé binaire. Il est tout aussi possible de recourir à des méthodes de réplication pour la fabrication en série, type technologie de moulage de matériau vitreux, embossage de résine déposée sur le composant optique ou réplication 15 optique type CD qui ont fait leur preuve en terme de résolution. Les avantages de cette nouvelle classe de composants optiques permet d'envisager la réalisation des fonctions optiques plus complexes que celles utilisées lors de la conception des systèmes d'imagerie traditionnels, en particulier elle permet d'envisager de réaliser les fonctions asphériques 20 complexes et à forte amplitude (typiquement quelques dizaines de longueurs d'onde) nécessaires à la mise en oeuvre des principes d'imagerie à codage de pupille. En particulier, elle permet de bénéficier des propriétés d'achromatisme qui autorisent la réduction à l'échelle de la longueur d'onde, l'amplitude de l'écart de différence de marche. 25 La présente invention peut également être intéressante dans le cadre de nouvelles technologies par exemple dans le cas d'équipements portés tels que des jumelles ou des visuels de casque, dans lesquels on utilise des systèmes en multi-spectral. 30 Ainsi et selon l'invention, le dispositif d'imagerie comporte par exemple un détecteur multi-spectral, c'est-à-dire à la fois sensible dans une première gamme de longueurs d'onde (? i-AX1, 2^.1+AX1) comportant une première longueur d'onde dite de référence (X1) et sensible dans une seconde gamme de longueurs d'onde (X2-AX2, %2+AX2) comportant une 35 seconde longueur d'onde dite de référence (1,2). and we obtain the equation Eq (1) seen above and shown in Figure 4, replacing Aço (2) by this expression in Eq (2). Thus, the low dispersion of the optical material in conventional diffractive optical elements results in a drop in diffraction efficiency with the wavelength 2 # 2 expressed by equation Eq (1). These conventional diffractive optical elements are therefore not broadband spectral. They can not be used in optical systems dedicated to broadband spectral applications, such as hybrid optical systems, composed of refractive and diffractive optics. Other elements of diffractive optics known as binary microstructure, also called binary blazed networks, or sub-wavelength diffractive optics (SWDOE) are known. binary synthesis of a conventional diffractive optical element: we start from the classical diffractive optical element that we want to synthesize and we sample this network to obtain points, to which we can associate an index value The sampling must be done at a period less than the design wavelength, to obtain a sub-wavelength grating.The various calculation techniques used are known to the man of the These techniques make it possible, for example, for a blazed network ~ o with echelettes such as the network RE represented in FIG. 5a, to define a blazed network b. As shown in Figure 5b, if we take again Figure 5a, two rungs of a grating RE network of period A (or not of the network) are represented. These steps are etched in an optical material of index n. A blazed binary network corresponding to the RE network of Figure 5a is shown in Figure 5b. The RE network is sampled at the chosen AS period less than the design wavelength X0. A certain number of points are obtained for each period A of the network. At each point a given fill factor is matched for a given type of microstructure (hole, pillar): this fill factor is equal to the d dimension of the microstructure relative to the sampling period of the grating: f = d / AS. The filling factor of each microstructure is defined, by known calculations, to locally give a phase shift value cD (x) similar to that of the echelette grating at the sampled point, and equal in known manner to ~ (x) = 27r ( n1) h (x, where x is the coordinate of the sampled point on the Ox axis of the grating In the example of Figure 5b, the binary microstructures are of the abutment type, resulting in a set of binary microstructures which encode the pattern This set of microstructures is repeated at the period A of the echelette grating of Figure 5a, and the use of this type of structure makes it possible to produce materials with an effective index whose index value allows to have a wider range of materials (in first approximation varying between the index of the substrate and the air, so typically can vary between 3 and less than 1.5 considering the materials used in particular in the infrared Moreover, such materials offer a chromatic dispersion that depends on the geometry of the structures, which has the advantage of producing achromatic phase functions and thus sampling of the echelette type without loss of efficiency as a function of the length of the structure. 'wave. It is furthermore possible in this type of coding of the diffraction function to use only one level of masking during an etching operation, which may be of the RIE etching type, leading to the production of type of phase mask blazed binary. It is also possible to use replication methods for mass production, such as vitreous material molding technology, resin embossing deposited on the optical component or CD-type optical replication which have been proven in terms of resolution. The advantages of this new class of optical components makes it possible to envisage the realization of more complex optical functions than those used in the design of traditional imaging systems, in particular it makes it possible to envisage carrying out the complex aspherical functions and to high amplitude (typically a few tens of wavelengths) necessary for the implementation of pupil-coded imaging principles. In particular, it makes it possible to benefit from the achromatism properties that allow the wavelength scale reduction, the amplitude of the difference in gait difference. The present invention may also be of interest in the context of new technologies, for example in the case of worn equipment such as binoculars or helmet visuals, in which multi-spectral systems are used. Thus and according to the invention, the imaging device comprises for example a multi-spectral detector, that is to say both sensitive in a first range of wavelengths (? I-AX1, 2 ^ .1 + AX1) having a first so-called reference wavelength (X1) and being sensitive in a second wavelength range (X2-AX2,% 2 + AX2) having a second so-called reference wavelength (1,2).

Un unique masque de phase Mp comportant des motifs de dimensions inférieures à la plus petite des longueurs d'onde de référence est positionné en amont du détecteur multi-spectral. A single phase mask Mp having patterns smaller than the smallest of the reference wavelengths is positioned upstream of the multi-spectral detector.

En conclusion, la capacité de mise en oeuvre des techniques d'imagerie à codage de pupille, où une partie de la correction est assurée par le traitement du signal ouvre aussi la voie à la simplification des systèmes optiques sur la base d'un critère d'optimisation différent, celui d'une fonction de transfert invariance en fréquence spatiale, qui offre des degrés de liberté ~o supplémentaires, permettant par la même de s'affranchir de certains éléments optiques dit d'athermalisation , ou d'éviter la commutation d'un bloc optique dans le cas de l'imagerie multi-spectral. In conclusion, the ability to implement pupil-coded imaging techniques, where part of the correction is provided by the signal processing, also opens the way for the simplification of optical systems on the basis of a criterion of different optimization, that of a spatial frequency invariance transfer function, which offers additional degrees of freedom ~ o, thus making it possible to dispense with certain optical elements known as athermalisation, or to avoid the switching of an optical block in the case of multi-spectral imaging.

Claims (18)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'imagerie comportant au moins un premier sous-système optique (LI) permettant de former l'image d'un objet, au moins un détecteur sensible dans une gamme de longueurs d'onde (Xo-AX, Xo+AX) comportant une longueur d'onde dite de référence (Xo) pour détecter ladite image et des moyens de post-traitement de l'image permettant de restituer une image de qualité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un masque de phase blazé binaire (Mn) présentant une fonction de phase au moins invariante par rapport à un paramètre donné (de type longueur d'onde, optique bi-spectrale, optique bi-champ, optique grand champ, fonction zoom, ...) , ledit masque : comportant des motifs de dimensions inférieures à ladite longueur d'onde de référence et ; étant combiné aux moyens de post-traitement, permettant de 15 corriger des aberrations introduites par le premier sous-système optique. An imaging device comprising at least a first optical subsystem (LI) for forming the image of an object, at least one sensitive detector in a range of wavelengths (Xo-AX, Xo + AX ) having a so-called reference wavelength (Xo) for detecting said image and image post-processing means making it possible to restore a quality image, characterized in that it also comprises a blazed phase mask binary (Mn) having a phase function at least invariant with respect to a given parameter (wavelength, bi-spectral optical, bi-field optical, wide field optical, zoom function, ...), said mask : having patterns of dimensions smaller than said reference wavelength and; being combined with the post-processing means for correcting aberrations introduced by the first optical subsystem. 2. Dispositif d'imagerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le masque de phase présente une fonction de phase invariante par 20 défocalisation. Imaging device according to claim 1, characterized in that the phase mask has an invariant phase function by defocusing. 3. Dispositif d'imagerie selon la revendication 2, caractérisé en ce que le masque de phase présente une fonction de type polynomial ou exponentiel. 3. Imaging device according to claim 2, characterized in that the phase mask has a function of polynomial or exponential type. 4. Dispositif d'imagerie selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fonction polynomiale répond à l'équation suivante : t(x,y)=ax(x3+y3) 30 Avec x et y les coordonnées perpendiculaires à l'axe optique Z dudit dispositif d'imagerie. 4. An imaging device according to claim 3, characterized in that the polynomial function corresponds to the following equation: t (x, y) = ax (x3 + y3) With x and y the coordinates perpendicular to the axis optical Z of said imaging device. 5. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de post-traitement d'image assurent une 25fonction de filtre qui inverse le résultat issu de l'opération de codage binaire introduite par le masque de phase. 5. Imaging device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the image post-processing means provide a filter function which reverses the result from the binary coding operation introduced by the mask. phase. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 5 que le masque de phase comporte un réseau blazé. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that 5 the phase mask comprises a blazed network. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réseau blazé binaire comporte des échelettes, chaque échelette comportant des motifs périodiques de période (As) inférieure à la longueur d'onde de 1 o référence. 7. Device according to claim 6, characterized in that the blazed binary network comprises echelettes, each scale having periodic patterns of period (As) less than the wavelength of 1 o reference. 8. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la longueur d'onde de référence est dans le domaine de l'infra-rouge. 8. Imaging device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reference wavelength is in the field of infra-red. 9. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la longueur d'onde de référence est dans la bande X. Imaging device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reference wavelength is in the X band. 10. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 7, 20 caractérisé en ce que la longueur d'onde de référence est dans le domaine des ultra-violets. 10. Imaging device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reference wavelength is in the field of ultraviolet. 11. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la longueur d'onde de référence est de l'ordre de 25 quelques centaines de microns. 11. Imaging device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reference wavelength is of the order of a few hundred microns. 12. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte : 30 - un détecteur multi-spectral sensible : • dans une première gamme de longueurs d'onde (X1-AX1, XI+AX1) comportant une première longueur d'onde dite de référence (XI) ; 15• dans une seconde gamme de longueurs d'onde (X2-AX2, X2+0X2) comportant une seconde longueur d'onde dite de référence (X2) ; un masque de phase comportant des motifs de dimensions 5 inférieures à la plus petite des longueurs d'onde de référence. 12. Imaging device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises: - a sensitive multispectral detector: • in a first wavelength range (X1-AX1, XI + AX1) having a first reference wavelength (XI); In a second wavelength range (X2-AX2, X2 + 0X2) having a second reference wavelength (X2); a phase mask having patterns of dimensions less than the smallest of the reference wavelengths. 13. Dispositif d'imagerie selon la revendication 12, caractérisé en ce que la première gamme de longueurs d'onde est définie au voisinage de 3-5 microns, la seconde gamme de longueurs d'onde est définie au 10 voisinage de 8-12 microns. Imaging device according to claim 12, characterized in that the first wavelength range is defined in the vicinity of 3-5 microns, the second wavelength range is defined in the vicinity of 8-12. microns. 14. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le masque de phase est réalisé dans un matériau de type GaAs, ZnS, ZnSe. 14. Imaging device according to one of the preceding claims, characterized in that the phase mask is made of a GaAs type material, ZnS, ZnSe. 15. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le premier sous-système optique est de type lentille réflectrice ou réfractive. 20 15. Imaging device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first optical subsystem is of reflective or refractive lens type. 20 16. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé en ce que le premier sous-système optique est de type lentille de Fresnel. 16. Imaging device according to one of claims 1 to 15 characterized in that the first optical subsystem is of the Fresnel lens type. 17. Dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 16 25 caractérisé en ce que le premier sous-système optique et le masque de phase sont sur des deux faces d'un même composant optique, une face assurant une fonction de lentille diffractive, l'autre face assurant la fonction de masque de phase. 30 17. An imaging device according to one of claims 1 to 16 characterized in that the first optical subsystem and the phase mask are on both sides of the same optical component, a face providing a lens function. diffractive, the other side providing the function of phase mask. 30 18. Système embarqué caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'imagerie selon l'une des revendications 1 à 17. 15 18. Embedded system characterized in that it comprises an imaging device according to one of claims 1 to 17. 15
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012032045A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 Thales Viewing system with correction filter
FR2973892A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-12 Thales Sa Infrared vision system for use in helmet utilized by e.g. pilot of fighter aircraft, has image processing units deconvolving images output by photodectors, in real time by impulse responses associated with phase filters of lenses
WO2013007576A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 Thales Optical system with slaved pupil coding
EP3564634A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-06 Thales Method for desensitisation of a spectrometer to defocusing by phase mask for built-in observation instruments

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104978588B (en) * 2015-07-17 2018-12-28 山东大学 A kind of flame detecting method based on support vector machines
CN106199956B (en) * 2016-09-06 2019-02-12 哈尔滨工业大学 A method of based on wavefront coded expansion infrared optical system visual field

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003009041A2 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 The Regents Of The University Of Colorado Wavefront coding zoom lens imaging systems
US20040145808A1 (en) * 1995-02-03 2004-07-29 Cathey Wade Thomas Extended depth of field optical systems
US20070103782A1 (en) * 2003-10-15 2007-05-10 Lee Mane-Si L Binary type diffractive optical elements for wide spectral band use

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060269150A1 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Omnivision Technologies, Inc. Multi-matrix depth of field image sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040145808A1 (en) * 1995-02-03 2004-07-29 Cathey Wade Thomas Extended depth of field optical systems
WO2003009041A2 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 The Regents Of The University Of Colorado Wavefront coding zoom lens imaging systems
US20070103782A1 (en) * 2003-10-15 2007-05-10 Lee Mane-Si L Binary type diffractive optical elements for wide spectral band use

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRADBURN S ET AL: "Realizations of focus invariance in optical-digital systems with wave-front coding", APPLIED OPTICS, OSA, OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, WASHINGTON, DC, vol. 36, no. 35, 10 December 1997 (1997-12-10), pages 9157 - 9166, XP002114535, ISSN: 0003-6935 *
DOWSKI E R JR ET AL: "Wavefront coding: jointly optimized optical and digital imaging systems", PROCEEDINGS OF THE SPIE, SPIE, BELLINGHAM, VA, vol. 4041, 25 April 2000 (2000-04-25), pages 114 - 120, XP009086143, ISSN: 0277-786X *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012032045A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 Thales Viewing system with correction filter
FR2964756A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-16 Thales Sa CORRECTION FILTER VISUALIZATION SYSTEM
FR2973892A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-12 Thales Sa Infrared vision system for use in helmet utilized by e.g. pilot of fighter aircraft, has image processing units deconvolving images output by photodectors, in real time by impulse responses associated with phase filters of lenses
WO2013007576A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 Thales Optical system with slaved pupil coding
FR2977962A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-18 Thales Sa OPTICAL SYSTEM WITH ENHANCED PUPIL ENCODING
US9285600B2 (en) 2011-07-13 2016-03-15 Thales Optical system with slaved pupil encoding
EP3564634A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-06 Thales Method for desensitisation of a spectrometer to defocusing by phase mask for built-in observation instruments
FR3080933A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-08 Thales METHOD FOR INSENSITIZING PHASE MASK DEFOCATION OF A SPECTROMETER FOR ONBOARD OBSERVING INSTRUMENTS

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