FR2980858A1 - Optical image projection device for use in helmet for projecting artificial image into eye of pilot, used in aeronautics field, has optical device for imaging rays striking surface of reflective mirror on surface of semi-reflective mirror - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif optique de projection d'images, le dispositif optique étant adapté à projeter les images dans l'oeil d'un utilisateur. La présente invention concerne également un casque comportant un tel dispositif optique, de façon à projeter les images dans l'oeil de celui qui porte le casque. The present invention relates to an optical image projection device, the optical device being adapted to project the images into the eye of a user. The present invention also relates to a helmet comprising such an optical device, so as to project the images into the eye of the wearer of the helmet.
Il est connu des dispositifs permettant de projeter des images, dites artificielles, dans l'oeil d'un utilisateur par superposition des images artificielles aux images naturelles de l'environnement de l'utilisateur. De tels dispositifs sont particulièrement utilisés dans l'aéronautique. Le pilote porte un casque destiné à protéger sa tête contre d'éventuels chocs. Le casque comporte généralement une visière absorbante afin de protéger le pilote d'un fort éclairement solaire. Le casque est doté d'un dispositif de projection d'images artificielles dans l'oeil du pilote. Pour ce faire, un miroir partiellement réfléchissant, ou dit semi-réfléchissant, est placé dans le champ de vision du pilote, de façon à ce que le pilote continue de percevoir son environnement, sans modification majeure, et de manière à ne pas encombrer le champ de vision du pilote avec le dispositif imageur qui génère les images artificielles. Ce miroir semi-réfléchissant est en outre courbe de manière à concentrer les rayons et ainsi réduire l'encombrement du dispositif optique de projection d'images. Un inconvénient de tels miroirs courbes est qu'ils provoquent des aberrations 20 dans les images artificielles projetées, et plus particulièrement de la distorsion. L'utilisation de dispositifs imageurs à base de tubes cathodiques permet de contrebalancer cette distorsion en imposant une distorsion inverse à l'aide de bobinages. Bien que n'entraînant qu'un surcoût raisonnable et n'entraînant pas de latence de calcul, ces dispositifs impliquent d'utiliser de très hautes tensions et 25 présentent un fort encombrement. Pour pallier ce problème d'encombrement et éviter l'utilisation de très hautes tensions, des dispositifs imageurs à base de cristaux liquides (LCD pour Liquid Crystal Display en anglais) ou de microsystèmes électromécaniques (MEMS pour Micro-ElectroMechanical Systems en anglais) peuvent être mis en oeuvre. Ces 30 dispositifs imageurs se présentent sous la forme d'un rectangle découpé en pixels. La matrice ainsi formée est cependant indéformable, ce qui ne permet pas de contrebalancer la distorsion induite par l'utilisation du miroir courbe, autrement que par un traitement logiciel qui a pour inconvénient de détériorer la résolution de l'image artificielle. Devices are known for projecting artificial images into a user's eye by superimposing artificial images on natural images of the user's environment. Such devices are particularly used in aeronautics. The pilot wears a helmet to protect his head against possible shocks. The helmet usually has an absorbing visor to protect the driver from strong sunlight. The helmet has a projection device artificial images in the eye of the driver. To do this, a partially reflecting mirror, or so-called semi-reflective, is placed in the pilot's field of vision, so that the pilot continues to perceive his environment, without major modification, and so as not to clutter the driver's field of view with the imaging device that generates the artificial images. This semi-reflecting mirror is further curved so as to focus the rays and thus reduce the size of the optical image projection device. A disadvantage of such curved mirrors is that they cause aberrations in the projected artificial images, and more particularly distortion. The use of imaging devices based on cathode ray tubes makes it possible to counterbalance this distortion by imposing an inverse distortion using coils. Although involving only a reasonable additional cost and not causing latency calculation, these devices involve using very high voltages and have a large footprint. To overcome this congestion problem and to avoid the use of very high voltages, liquid crystal display devices (LCD for Liquid Crystal Display in English) or microelectromechanical systems (MEMS for Micro-ElectroMechanical Systems in English) can be used. implemented. These imaging devices are in the form of a rectangle cut into pixels. The matrix thus formed is however non-deformable, which does not make it possible to counterbalance the distortion induced by the use of the curved mirror, other than by a software treatment which has the drawback of damaging the resolution of the artificial image.
Il est aussi possible de corriger cette distorsion, notamment lorsqu'un imageur de type écran à cristaux liquides est utilisé, grâce à des éléments optiques décentrés (shifted en anglais) et/ou inclinés (tilted en anglais). Cela entraîne cependant un accroissement de l'encombrement du dispositif de projection. It is also possible to correct this distortion, especially when a liquid crystal display type imager is used, thanks to optical elements off-center (shifted in English) and / or inclined (tilted in English). This, however, causes an increase in the size of the projection device.
Il est souhaitable de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Il est notamment souhaitable de fournir une solution qui permette de corriger la distorsion générée par un dispositif optique de projection d'images adapté à projeter dans l'oeil d'un utilisateur des images générées par un dispositif imageur. Il est notamment souhaitable de fournir une solution à encombrement réduit. It is desirable to overcome these various disadvantages of the state of the art. In particular, it is desirable to provide a solution that makes it possible to correct the distortion generated by an optical image projection device adapted to project into the user's eye images generated by an imaging device. It is particularly desirable to provide a solution with reduced space.
Il est notamment souhaitable de fournir une solution qui soit simple à mettre en oeuvre et à coût réduit. L'invention concerne un dispositif optique de projection d'images destiné à projeter dans l'oeil d'un utilisateur des images fournies par un dispositif imageur. Le dispositif optique de projection d'images est tel qu'il comporte : un premier miroir asphérique semi-réfléchissant, destiné à être placé dans le champ de vision de l'utilisateur ; un second miroir asphérique réfléchissant, destiné à être placé dans l'axe de diffusion des images issues du dispositif imageur et dont la surface utile est de forme et de dimensions substantiellement identiques à celles de la surface utile dudit premier miroir, lesdits premier et second miroirs étant placés tête-bêche ; et un premier dispositif optique, placé entre lesdits premier et second miroirs, adapté pour imager un ensemble de rayons frappant la surface utile dudit second miroir sur la surface utile dudit premier miroir. Ainsi, il est possible de corriger optiquement, au moins partiellement, la distorsion introduite par l'utilisation du premier miroir dans le champ de vision de l'utilisateur grâce au second miroir, grâce au fait que les premier et second miroirs disposent de surfaces utiles de forme et de dimensions substantiellement identiques et au fait qu'ils soient placés tête-bêche. Il convient de noter que le dispositif optique de projection d'images peut être tel que les rayons issus du dispositif imageur frappent le second miroir après avoir été préalablement déviés par un ou plusieurs miroirs plans. De tels miroirs plans n'ont par 30 ailleurs pas d'effet sur la distorsion des images projetées. Selon un mode de réalisation particulier, lesdits premier et second miroirs sont biconiques. It is particularly desirable to provide a solution that is simple to implement and low cost. The invention relates to an optical image projection device for projecting images supplied by an imaging device into a user's eye. The optical image projection device is such that it comprises: a first semi-reflective aspherical mirror, intended to be placed in the user's field of vision; a second reflecting mirror, intended to be placed in the axis of diffusion of the images coming from the imaging device and whose useful surface is of shape and dimensions substantially identical to those of the useful surface of said first mirror, said first and second mirrors being placed head to tail; and a first optical device, placed between said first and second mirrors, adapted to image a set of rays striking the useful surface of said second mirror on the useful surface of said first mirror. Thus, it is possible to optically correct, at least partially, the distortion introduced by the use of the first mirror in the field of view of the user through the second mirror, thanks to the fact that the first and second mirrors have useful surfaces of substantially identical shape and size and the fact that they are placed upside down. It should be noted that the optical image projection device may be such that the rays coming from the imaging device strike the second mirror after being previously deflected by one or more plane mirrors. Such flat mirrors do not have any effect on the distortion of the projected images. According to a particular embodiment, said first and second mirrors are biconical.
Selon un mode de réalisation particulier, lesdits premier et second miroirs sont de forme et de dimensions identiques. Ainsi, le coût de mise en oeuvre est réduit car il n'est nécessaire de produire qu'un seul type de miroir. Selon un mode de réalisation particulier, le premier dispositif optique comporte 5 un ensemble de lentilles ayant un axe de révolution commun reliant les points centraux des surfaces utiles des premier et second miroirs. Ainsi, l'encombrement est réduit, car le premier dispositif optique ne comporte pas de lentilles inclinées et/ou décentrées. De plus, la fabrication du dispositif optique de projection d'images est facilitée. En effet, étant donné qu'elles ont le même axe de révolution, les lentilles 10 peuvent être montées dans un tube usiné à l'aide d'un tour, ce qui ne serait pas possible avec des lentilles inclinées et/ou décentrées. Selon un mode de réalisation particulier, le premier dispositif optique dispose d'un grandissement substantiellement égal à -1. Ainsi, la distorsion liée au dispositif optique de projection d'images est réduite. 15 Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif optique de projection d'images comporte un second dispositif optique, destiné à être placé entre ledit second miroir et le dispositif imageur, ledit second dispositif optique étant adapté pour corriger la courbure de champ résiduelle liée à la mise en oeuvre des premier et second miroirs et/ou pour adapter un grandissement des dimensions de chaque image issue du 20 dispositif imageur aux dimensions d'une image intermédiaire résultant de la mise en oeuvre de l'ensemble optique formé par les premier et second miroirs et le premier dispositif optique. Selon un mode de réalisation particulier, le second dispositif optique comporte un ensemble de lentilles ayant un axe de révolution commun placé sur l'axe de 25 réflexion par le second miroir de l'axe reliant les points centraux des surfaces utiles des premier et second miroirs. Ainsi, l'encombrement est réduit, car le second dispositif optique ne comporte pas de lentilles inclinées et/ou décentrées. De plus, la fabrication du dispositif optique de projection d'images est facilitée. En effet, étant donné qu'elles ont le même axe de révolution, les lentilles peuvent être montées dans 30 un tube usiné à l'aide d'un tour, ce qui ne serait pas possible avec des lentilles inclinées et/ou décentrées. L'invention concerne également un casque comportant un dispositif optique, dans l'un quelconque des modes de réalisation mentionnés ci-dessus. According to a particular embodiment, said first and second mirrors are of identical shape and size. Thus, the cost of implementation is reduced because it is necessary to produce only one type of mirror. According to a particular embodiment, the first optical device comprises a set of lenses having a common axis of revolution connecting the central points of the useful surfaces of the first and second mirrors. Thus, the size is reduced because the first optical device does not include inclined lenses and / or off-center. In addition, the manufacture of the optical image projection device is facilitated. Indeed, since they have the same axis of revolution, the lenses 10 can be mounted in a tube machined using a lathe, which would not be possible with inclined lenses and / or off-center. According to a particular embodiment, the first optical device has a magnification substantially equal to -1. Thus, the distortion related to the optical image projection device is reduced. According to a particular embodiment, the image projection optical device comprises a second optical device, intended to be placed between said second mirror and the imaging device, said second optical device being adapted to correct the residual field curvature related to the implementation of the first and second mirrors and / or to adapt a magnification of the dimensions of each image coming from the imaging device to the dimensions of an intermediate image resulting from the implementation of the optical assembly formed by the first and second mirrors and the first optical device. According to a particular embodiment, the second optical device comprises a set of lenses having a common axis of revolution placed on the axis of reflection by the second mirror of the axis connecting the central points of the useful surfaces of the first and second mirrors. . Thus, the size is reduced because the second optical device does not include inclined lenses and / or off-center. In addition, the manufacture of the optical image projection device is facilitated. Indeed, since they have the same axis of revolution, the lenses can be mounted in a tube machined using a lathe, which would not be possible with inclined lenses and / or off-center. The invention also relates to a helmet comprising an optical device, in any of the embodiments mentioned above.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : - la Fig. 1 illustre schématiquement un premier dispositif optique de projection d'images mettant en oeuvre la présente invention ; - la Fig. 2 illustre schématiquement un second dispositif optique de projection d'images mettant en oeuvre la présente invention. Le dispositif optique de projection d'images présenté sur la Fig. 1 est adapté 10 pour un champ de vision carré, centré sur l'axe de visée de l'utilisateur, d'angle diagonal 20°. Le dispositif optique de projection d'images comporte un premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3, un second miroir asphérique réfléchissant 1.5 et un premier dispositif optique 1.4. Le dispositif optique de projection d'images peut en 15 outre comporter un second dispositif optique 1.6. Les premier 1.3 et second 1.5 miroirs sont dits asphériques en ce qu'ils comportent chacun deux rayons de courbure en tout point, c'est-à-dire un premier rayon de courbure selon un premier plan qui est le plan de représentation sur la Fig. 1 et un second rayon de courbure selon un plan perpendiculaire au premier plan. Les premier 1.3 et second 1.5 miroirs sont concaves 20 et sont préférentiellement des miroirs biconiques. Le dispositif optique de projection d'images présenté sur la Fig. 1 est destiné à équiper un casque et à projeter des images artificielles dans l'oeil de l'utilisateur du casque. Par exemple, un tel casque est un casque de protection de la tête d'un pilote. Le dispositif optique de projection d'images peut alors être adapté de sorte que le 25 premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 est intégré à la visière absorbante destinée à protéger le pilote d'un fort éclairement solaire. Le dispositif optique de projection d'images peut aussi être adapté de sorte que le premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 est positionné en amont ou en aval de cette visière absorbante par rapport à l'oeil du pilote. 30 Le dispositif optique de projection d'images est ainsi adapté de telle sorte que la concavité du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 est tournée vers l'oeil de l'utilisateur. Sur la Fig. 1 sont représentées la pupille 1.2 et la rétine 1.1 de l'oeil de l'utilisateur. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will emerge more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being given in relation to the attached drawings, among which: Fig. 1 schematically illustrates a first image projection optical device embodying the present invention; FIG. 2 schematically illustrates a second optical image projection device embodying the present invention. The optical image projection device shown in FIG. 1 is adapted for a square field of view, centered on the axis of view of the user, diagonal angle 20 °. The optical image projection device comprises a first semi-reflective aspherical mirror 1.3, a second reflective aspherical mirror 1.5 and a first optical device 1.4. The image projection optical device may further comprise a second optical device 1.6. The first 1.3 and second 1.5 mirrors are said to be aspherical in that they each comprise two radii of curvature at any point, that is to say a first radius of curvature in a first plane which is the plane of representation in FIG. . 1 and a second radius of curvature in a plane perpendicular to the first plane. The first 1.3 and second 1.5 mirrors are concave 20 and are preferably biconical mirrors. The optical image projection device shown in FIG. 1 is intended to equip a helmet and to project artificial images in the eye of the user of the helmet. For example, such a helmet is a helmet for protecting the head of a pilot. The optical image projection device can then be adapted such that the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 is integrated with the absorbent visor to protect the driver from strong sunlight. The optical image projection device can also be adapted so that the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 is positioned upstream or downstream of the absorbent visor relative to the pilot's eye. The optical image projection device is thus adapted so that the concavity of the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 is turned towards the user's eye. In FIG. 1 is the pupil 1.2 and the retina 1.1 of the eye of the user.
Le dispositif optique de projection d'images comporte en outre un dispositif d'injection 1.7 destiné à recevoir des images artificielles générées par un dispositif imageur (non représenté). Le dispositif imageur est préférentiellement de type LCoS (Liquid Crystal on 5 Silicon en anglais ou Cristal Liquide sur Silicium en français). Le premier dispositif optique 1.4 est placé entre les premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques. Le second dispositif optique 1.6 est placé entre le second miroir asphérique réfléchissant 1.5 et le dispositif d'injection 1.7. Ainsi, lorsque le dispositif optique de projection d'images est utilisé avec le 10 dispositif imageur, les images artificielles sont injectées via le dispositif d'injection 1.7, puis transmises au second dispositif optique 1.6, puis au second miroir asphérique réfléchissant 1.5, puis au premier dispositif optique 1.4, puis au premier asphérique semi-réfléchissant 1.3, puis à l'oeil de l'utilisateur. Il convient de noter que le dispositif optique de projection d'images peut être tel 15 que les rayons issus du dispositif imageur frappent le second miroir asphérique réfléchissant 1.5 après avoir été préalablement déviés par un ou plusieurs miroirs plans. De tels miroirs plans n'ont par ailleurs pas d'effet sur la distorsion des images projetées. Un ou plusieurs miroirs plans peuvent ainsi être placés entre le dispositif d'injection 1.7 et le second dispositif optique 1.6. 20 Les premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques sont placés tête-bêche, c'est- à-dire que la surface concave semi-réfléchissante du premier miroir asphérique semiréfléchissant 1.3 et la surface concave réfléchissante du second miroir asphérique réfléchissant 1.5 se font face, l'une réfléchissant les rayons issus de l'autre. La surface concave semi-réfléchissante du premier miroir asphérique semi- 25 réfléchissant 1.3 est positionnée de sorte que le rayon central issu du dispositif d'injection 1.7 et réfléchi par le second miroir asphérique réfléchissant 1.5 est, après réflexion sur le premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3, parallèle audit rayon central issu du dispositif d'injection 1.7. Les premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques forment ainsi un même angle de pliage 01, c'est-à-dire que l'angle formé 30 par le rayon central issu du dispositif imageur et l'axe de réflexion de ce rayon central par le second miroir asphérique réfléchissant 1.5 est égal à 01, et l'angle formé par l'axe de visée de l'oeil de l'utilisateur et l'axe de réflexion d'un rayon sur cet axe de visée par le premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 est aussi égal à 01. The optical image projection device further comprises an injection device 1.7 for receiving artificial images generated by an imaging device (not shown). The imaging device is preferably LCoS (Liquid Crystal on Silicon in English or Liquid Crystal on Silicon in French). The first optical device 1.4 is placed between the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors. The second optical device 1.6 is placed between the second reflecting mirror 1.5 and the injection device 1.7. Thus, when the optical image projection device is used with the imaging device, the artificial images are injected via the injection device 1.7, then transmitted to the second optical device 1.6, then to the second reflective aspherical mirror 1.5, then to the first optical device 1.4, then the first semi-reflective aspherical 1.3, and then to the eye of the user. It should be noted that the optical image projection device may be such that the rays from the imaging device strike the second reflective aspherical mirror 1.5 after being previously deflected by one or more plane mirrors. Such flat mirrors also have no effect on the distortion of the projected images. One or more plane mirrors can thus be placed between the injection device 1.7 and the second optical device 1.6. The first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors are turned upside down, that is, the semi-reflective concave surface of the first semispire aspherical mirror 1.3 and the reflective concave surface of the second reflective aspherical mirror 1.5 face each other. one reflecting the rays from the other. The semi-reflective concave surface of the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 is positioned so that the central radius from the injection device 1.7 and reflected by the second reflective mirror-like mirror 1.5 is, after reflection on the first semi-reflective semi-reflective mirror. reflective 1.3, parallel to said central radius from the injection device 1.7. The first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors thus form the same folding angle θ1, that is to say that the angle formed by the central radius coming from the imaging device and the axis of reflection of this central radius by the second reflecting mirror 1.5 is equal to 01, and the angle formed by the line of sight of the user's eye and the axis of reflection of a ray on this line of sight by the first semi aspherical mirror Reflective 1.3 is also equal to 01.
Dans le dispositif optique de projection de la Fig. 1, l'angle 01 est égal à 70°, et les points milieux des surfaces utiles des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques sont espacés de 130 mm. Les premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques disposent de surfaces utiles 5 respectives de forme et de dimensions substantiellement identiques. On entend par surface utile la surface d'un miroir utilisée pour la réflexion des rayons. Les dimensions des surfaces utiles des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques peuvent être identiques à 20% près. Dans un mode de réalisation particulier, les premier 1.3 et second 1.5 miroirs 10 asphériques sont de forme et de dimensions identiques. Cela permet de fabriquer un même type de miroir pour à la fois le miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 et le second miroir asphérique réfléchissant 1.5, et ainsi de réduire les coûts de fabrication du dispositif optique de projection d'images. Dans le dispositif optique de projection de la Fig. 1, les premier 1.3 et second 15 1.5 miroirs asphériques peuvent être décrits par une équation, dite biconique, de la forme : z(x, y) = 2 2 X _L y Rx' Ry 1+ x2 - (1+ kx) Rx2 - (1+ k y2 Y Ry 2 avec : Ry = -107.859 Rx = -72.521 ky = -0.163 20 kx = -0.451 Le premier dispositif optique 1.4, placé entre les premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques, est adapté pour imager un ensemble de rayons frappant la surface utile du second miroir asphérique réfléchissant 1.5 sur celle du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3. 25 Le premier dispositif optique 1.4 dispose d'un grandissement substantiellement égal à -1. Ce grandissement peut être égal à -1 avec une tolérance de 20%, mais est préférentiellement égal à -1. Une erreur de mise au point en distance par le premier dispositif optique 1.4 de l'ordre de 10% peut être acceptable. Le premier dispositif optique 1.4 est composé 30 d'un ensemble de lentilles ayant un axe de révolution commun reliant les points centraux des surfaces utiles des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques et placé sur l'axe de réflexion, par le second miroir asphérique réfléchissant 1.5, du rayon central issu du dispositif imageur. En d'autres termes, ces lentilles sont alignées et ne sont donc pas décentrées ou inclinées. L'encombrement du dispositif de projection d'images est ainsi réduit et la fabrication du dispositif optique de projection d'images est facilitée par cette disposition. De manière illustrative, sur la Fig. 1, le premier dispositif optique 1.4 comporte trois lentilles, dont les caractéristiques sont les suivantes selon une direction de propagation allant du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 vers le second miroir asphérique réfléchissant 1.5. Chaque lentille est définie par un premier rayon de courbure définissant la première face de la lentille, d'une épaisseur et d'un second rayon de courbure définissant la seconde face de la lentille. L'épaisseur est exprimée comme étant la distance entre les points centraux des deux faces de la lentille. Un rayon de courbure positif indique que la face correspondante est convexe par rapport au sens de propagation spécifié ci-dessus, et un rayon de courbure négatif indique que la face correspondante est concave par rapport au sens de propagation spécifié ci-dessus. Le premier dispositif optique 1.4 comporte alors : - une première lentille sphérique de premier rayon de courbure 13.992 mm, d'épaisseur 8.044 mm et de second rayon de courbure 10.524 mm ; - une seconde lentille sphérique de premier rayon de courbure 17.472 mm, d'épaisseur 2.477 mm et de second rayon de courbure -111.020 mm ; et - une troisième lentille sphérique de premier rayon de courbure -44.266 mm, d'épaisseur 8.011 mm et de second rayon de courbure -24.517 mm. La première lentille du premier dispositif optique 1.4 est fabriquée dans un 25 matériau référencé S-BSL7, la seconde lentille dans un matériau référencé S-BSM14 et la troisième lentille dans un matériau référencé S-BSM16. La première lentille est placée à 48.441 mm du point milieu de la surface utile du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3, la seconde lentille est placée à 6.456 mm de la première lentille, la troisième lentille est placée à 36.598 mm de la 30 seconde lentille et à 19.973 mm du point milieu de la surface utile du second miroir asphérique réfléchissant 1.5. Une erreur de mise au point en distance par le premier dispositif optique 1.4 de l'ordre de 10% peut être acceptable. L'agencement ci-dessus conjugue approximativement le point central de la surface utile du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 1.3 sur le second miroir asphérique réfléchissant 1.5. La position qui donne la meilleure mise au point est située 3 mm plus loin sur l'axe reliant les points centraux des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques, ce qui représente moins de 3% d'erreur de mise au point. De plus, cet agencement permet un grandissement égal à -1 à 1% près au voisinage de l'axe de révolution commun des lentilles. A cause des variations dans la valeur du grandissement en s'éloignant de l'axe reliant les points centraux des surfaces utiles des premier 1.3 et second 1.5 miroir asphériques, les dimensions des surfaces utiles des miroirs asphériques sont égales à 2% près. Le grandissement est alors substantiellement égal à -1 pour toutes les positions utiles. Le second dispositif optique 1.6, placé entre le second miroir asphérique 1.5 et le dispositif d'injection 1.7, peut permettre de corriger la courbure de champ résiduelle liée à l'utilisation des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques. Le second dispositif optique 1.6 peut aussi permettre d'adapter le grandissement des images issues du dispositif imageur aux dimensions de l'image intermédiaire 1.8. La correction de la courbure de champ et l'adaptation au grandissement peuvent aussi se faire en combinaison. L'image intermédiaire 1.8 est l'image de la rétine 1.1 résultant de la mise en oeuvre de l'ensemble formé par les premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques et le premier dispositif optique 1.4. In the optical projection device of FIG. 1, the angle θ1 is equal to 70 °, and the midpoints of the useful surfaces of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors are spaced 130 mm apart. The first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors have respective useful surfaces of substantially identical shape and size. By useful surface is meant the surface of a mirror used for reflection of the rays. The dimensions of the useful surfaces of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors may be identical to 20%. In a particular embodiment, the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors 10 are of identical shape and size. This makes it possible to manufacture the same type of mirror for both the semi-reflective aspheric mirror 1.3 and the second reflective mirror 1.5, and thus to reduce the manufacturing costs of the image projection optical device. In the optical projection device of FIG. 1, the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors can be described by a so-called biconical equation of the form: z (x, y) = 2 2 X _L y Rx 'Ry 1+ x2 - (1+ kx) Rx2 - (1+ k y2 Y Ry 2 with: Ry = -107.859 Rx = -72.521 ky = -0.163 20 kx = -0.451 The first optical device 1.4, placed between the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors, is adapted to image a set of rays striking the useful surface of the second reflective aspherical mirror 1.5 to that of the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 The first optical device 1.4 has a magnification substantially equal to -1 This magnification can be equal to -1 with a tolerance of 20%, but is preferably equal to 1. A remote focus error by the first optical device 1.4 of the order of 10% may be acceptable. The first optical device 1.4 is composed of a set of lenses having a common axis of revolution connecting the points c interleaves of the useful surfaces of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors and placed on the axis of reflection, by the second reflective aspherical mirror 1.5, the central radius from the imaging device. In other words, these lenses are aligned and are not off-center or inclined. The size of the image projection device is thus reduced and the manufacture of the optical image projection device is facilitated by this arrangement. Illustratively, in FIG. 1, the first optical device 1.4 comprises three lenses, the characteristics of which are the following in a direction of propagation from the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 to the second reflecting mirror 1.5. Each lens is defined by a first radius of curvature defining the first face of the lens, a thickness and a second radius of curvature defining the second face of the lens. The thickness is expressed as the distance between the center points of the two faces of the lens. A positive radius of curvature indicates that the corresponding face is convex relative to the direction of propagation specified above, and a negative radius of curvature indicates that the corresponding face is concave with respect to the direction of propagation specified above. The first optical device 1.4 then comprises: a first spherical lens of first radius of curvature 13.992 mm, thickness 8.044 mm and second radius of curvature 10.524 mm; a second spherical lens having a first radius of curvature 17.472 mm, a thickness of 2.477 mm and a second radius of curvature of -111.020 mm; and a third spherical lens of first radius of curvature -44.266 mm, thickness 8.011 mm and second radius of curvature -24.517 mm. The first lens of the first optical device 1.4 is made of a material referenced S-BSL7, the second lens in a material referenced S-BSM14 and the third lens in a material referenced S-BSM16. The first lens is placed 48.441 mm from the mid-point of the useful surface of the first semi-reflective aspherical mirror 1.3, the second lens is placed at 6.456 mm from the first lens, the third lens is placed at 36.598 mm from the second lens and 19.973 mm from the midpoint of the useful surface of the second reflective aspherical mirror 1.5. A remote focus error by the first optical device 1.4 of the order of 10% may be acceptable. The above arrangement approximately conjugates the center point of the useful surface of the first semi-reflective aspherical mirror 1.3 to the second reflective aspherical mirror 1.5. The position that gives the best focus is located 3 mm further down the axis connecting the center points of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors, which represents less than 3% focus error. In addition, this arrangement allows magnification equal to -1 to 1% near the common axis of revolution of the lenses. Due to the variations in the magnification value away from the axis connecting the center points of the useful surfaces of the first aspherical 1.3 and second 1.5 mirrors, the dimensions of the useful surfaces of the aspherical mirrors are equal to 2%. The magnification is then substantially equal to -1 for all the useful positions. The second optical device 1.6, placed between the second aspherical mirror 1.5 and the injection device 1.7, can be used to correct the residual field curvature associated with the use of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors. The second optical device 1.6 can also make it possible to adapt the magnification of the images originating from the imaging device to the dimensions of the intermediate image 1.8. Correction of the field curvature and adaptation to magnification can also be done in combination. The intermediate image 1.8 is the image of the retina 1.1 resulting from the implementation of the assembly formed by the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors and the first optical device 1.4.
Le second dispositif optique 1.6 est composé d'un ensemble de lentilles ayant un axe de révolution commun placé sur l'axe de réflexion par le second miroir 1.5 de l'axe reliant les points centraux des surfaces utiles des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques. En d'autres termes, ces lentilles sont alignées et ne sont donc pas décentrées ou inclinées. L'encombrement du dispositif de projection d'images est ainsi réduit et la fabrication du dispositif optique de projection d'images est facilitée par cette disposition. De manière illustrative, sur la Fig. 1, le second dispositif optique 1.6 comporte six lentilles, dont les caractéristiques sont les suivantes selon une direction de propagation allant du second miroir asphérique réfléchissant 1.5 vers le dispositif d'injection 1.7 : - une première lentille sphérique de premier rayon de courbure 58.575 mm, d'épaisseur 2.626 mm et de second rayon de courbure -25.649 mm ; - une seconde lentille sphérique de premier rayon de courbure -4.978 mm, d'épaisseur 6.880 mm et de second rayon de courbure -8.036 mm ; - une troisième lentille sphérique de premier rayon de courbure 51.488 mm, d'épaisseur 1.665 mm et de second rayon de courbure -19.813 mm ; - une quatrième lentille sphérique de premier rayon de courbure -9.355 mm, d'épaisseur 1.119 mm et de second rayon de courbure 15.965 mm ; - une cinquième lentille sphérique de premier rayon de courbure 15.965 mm, d'épaisseur 2.646 mm et de second rayon de courbure -12.865 mm ; et - une sixième lentille sphérique de premier rayon de courbure 11.599 mm, d'épaisseur 1.858 mm et de second rayon de courbure 37.477 mm. La première lentille du second dispositif optique 2.4 est fabriquée dans le matériau référencé S-BSM14, la seconde lentille dans un matériau référencé S-LAH53, la troisième lentille dans un matériau référencé S-LAM60, la quatrième lentille dans un matériau référencé S-TIH14, la cinquième lentille dans un matériau référencé SLAL61 et la sixième lentille dans le matériau référencé S-BSL7. La première lentille est placée à 50.956 mm du point milieu de la surface utile du second miroir asphérique réfléchissant 1.5, la seconde lentille est placée à 16.071 mm de la première lentille, la troisième lentille est placée à 0.061 mm de la seconde lentille, la quatrième lentille est placée à 1.663 mm de la troisième lentille et est placée contre la cinquième lentille, et la sixième lentille est placée contre la cinquième lentille et à 17 mm du dispositif d'injection 1.7. The second optical device 1.6 is composed of a set of lenses having a common axis of revolution placed on the axis of reflection by the second mirror 1.5 of the axis connecting the central points of the useful surfaces of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors . In other words, these lenses are aligned and are not off-center or inclined. The size of the image projection device is thus reduced and the manufacture of the optical image projection device is facilitated by this arrangement. Illustratively, in FIG. 1, the second optical device 1.6 comprises six lenses, the characteristics of which are as follows in a direction of propagation from the second reflecting mirror 1.5 to the injection device 1.7: a first spherical lens with a first radius of curvature 58.575 mm, thickness 2.626 mm and second bending radius -25.649 mm; a second spherical lens having a first radius of curvature of -4.978 mm, a thickness of 6.880 mm and a second radius of curvature of -8.036 mm; a third spherical lens of first radius of curvature 51,488 mm, thickness 1,665 mm and second radius of curvature -19,813 mm; a fourth spherical lens with a first radius of curvature -9.355 mm, a thickness of 1.119 mm and a second radius of curvature of 15.965 mm; a fifth spherical lens having a first radius of curvature of 15.965 mm, a thickness of 2.646 mm and a second radius of curvature of -12.865 mm; and a sixth spherical lens having a first radius of curvature 11.599 mm, a thickness of 1.858 mm and a second radius of curvature of 37.477 mm. The first lens of the second optical device 2.4 is manufactured in the material referenced S-BSM14, the second lens in a material referenced S-LAH53, the third lens in a material referenced S-LAM60, the fourth lens in a material referenced S-TIH14 , the fifth lens in a material referenced SLAL61 and the sixth lens in the material referenced S-BSL7. The first lens is placed at 50.956 mm from the mid-point of the useful surface of the second reflective aspherical mirror 1.5, the second lens is placed at 16.071 mm from the first lens, the third lens is placed at 0.061 mm from the second lens, the fourth The lens is placed 1,663 mm from the third lens and is placed against the fifth lens, and the sixth lens is placed against the fifth lens and 17 mm from the injection device 1.7.
Cet objectif a un grandissement d'environ -2. La courbure de champ corrigée est de l'ordre de 2 mm, c'est-à-dire que le point de meilleure focalisation sur l'axe commun de révolution des lentilles et celui d'un champ de coin sont distants de 2 mm en suivant cet axe commun de révolution des lentilles, l'image étant ainsi plus proche du second dispositif optique 1.6 au point du champ de coin qu'au point sur l'axe. This goal has a magnification of about -2. The corrected field curvature is of the order of 2 mm, that is to say that the point of best focusing on the common axis of revolution of the lenses and that of a corner field are 2 mm apart. along this common axis of revolution of the lenses, the image thus being closer to the second optical device 1.6 at the point of the corner field than at the point on the axis.
Le dispositif optique de projection d'images présenté sur la Fig. 2 est adapté pour un champ de vision carré, centré sur l'axe de visée de l'utilisateur, d'angle diagonal 40°. Ce dispositif optique de projection d'images est de structure générale similaire à celui de la Fig. 1. Ce dispositif optique de projection d'images comporte un premier miroir 30 asphérique semi-réfléchissant 2.3, un second miroir asphérique réfléchissant 2.5 et un premier dispositif optique 2.4. Le dispositif de projection d'images peut en outre comporter un second dispositif optique 2.6. Sur la Fig. 2 sont représentées la pupille 2.2 et la rétine 2.1 de l'oeil de l'utilisateur. The optical image projection device shown in FIG. 2 is suitable for a square field of view, centered on the axis of view of the user, diagonal angle 40 °. This optical image projection device is of general structure similar to that of FIG. 1. This optical image projection device comprises a first half-reflective aspherical mirror 2.3, a second reflective aspherical mirror 2.5 and a first optical device 2.4. The image projection device may further comprise a second optical device 2.6. In FIG. 2 are the pupil 2.2 and retina 2.1 of the eye of the user.
Le dispositif optique de projection d'images comporte en outre un dispositif d'injection 2.7 destiné à recevoir des images artificielles générées par le dispositif imageur (non représenté). De manière similaire au dispositif optique de projection de la Fig. 1, le premier 5 dispositif optique 2.4 est placé entre les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques. Le second dispositif optique 2.6 est placé entre le second miroir asphérique réfléchissant 2.5 et le dispositif d'injection 2.7. Les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques sont des miroirs concaves placés tête-bêche. 10 La surface concave semi-réfléchissante du premier miroir asphérique semi- réfléchissant 2.3 est positionnée de sorte que le rayon central issu du dispositif d'injection 2.7 et réfléchi par le second miroir asphérique réfléchissant 2.5 est, après réflexion sur le premier miroir asphérique semi-réfléchissant 2.3, parallèle audit rayon central issu du dispositif d'injection 2.7. Les premier 2.3 et second 2.5 miroirs 15 asphériques forment ainsi un même angle de pliage 02. Dans le dispositif optique de projection de la Fig. 2, l'angle 02 est égal à 60°, et les points milieux des surfaces utiles des premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques sont espacés de 130 mm. Les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques disposent de surfaces utiles 20 respectives de forme et de dimensions substantiellement identiques. Les dimensions des surfaces utiles des premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques peuvent être identiques à 20% près. Dans un mode de réalisation particulier, les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques sont de forme et de dimensions identiques. 25 Dans le dispositif optique de projection de la Fig. 2, les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques peuvent être décrits par une équation polynomiale de la forme : 30 avec : z(x,y) C2i,1 .7C2i yi C2,0 = C4,0 = C6,0 = C0,3 = C2,3 = C0,4 = -8.480894 E - 03 -4.630720 E - 07 -8.334509 E - 11 -9.632596 E - 06 -3.669470 E - 09 -2.973208 E - 07 = -2.798970 E - 05 = -1.342140 E - 08 = -6.354573 E - 03 = -8.045004 E - 07 = -3.083086 E - 10 = -7.017945 E - 09 c2,1 C4,1 co,2 C2,2 C4,2 C0,5 C2,4 1.454625 E - 10 C0,6 6.697316 E - 11 Le premier dispositif optique 2.4, placé entre les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques, est adapté pour imager un ensemble de rayons frappant la surface utile du second miroir asphérique réfléchissant 2.5 sur celle du premier miroir 5 asphérique semi-réfléchissant 2.3. Le premier dispositif optique 2.4 dispose d'un grandissement substantiellement égal à -1. Ce grandissement peut être égal à -1 avec une tolérance de 20%, mais est préférentiellement égal à -1. Une erreur de mise au point en distance par le premier dispositif optique 2.4 de 10 l'ordre de 10% peut être acceptable. Le premier dispositif optique 2.4 est composé d'un ensemble de lentilles ayant un axe de révolution commun reliant les points centraux des surfaces utiles des premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques. En d'autres termes, ces lentilles sont alignées et ne sont donc pas décentrées ou inclinées. L'encombrement du dispositif de 15 projection d'images est ainsi réduit et la fabrication du dispositif optique de projection d'images est facilitée par cette disposition. De manière illustrative, sur la Fig. 2, le premier dispositif optique 2.4 comporte trois lentilles, dont les caractéristiques sont les suivantes selon une direction de propagation allant du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 2.3 vers le second 20 miroir asphérique réfléchissant 2.5 : - une première lentille sphérique de premier rayon de courbure 22.427 mm, d'épaisseur 10.062 mm et de second rayon de courbure 10.336 mm ; - une seconde lentille sphérique de premier rayon de courbure 10.336 mm, d'épaisseur 3.691 mm et de second rayon de courbure -68.571 mm ; et 25 - une troisième lentille sphérique de premier rayon de courbure -182.939 mm, d'épaisseur 5.223 mm et de second rayon de courbure -34.633 mm. La première lentille du premier dispositif optique 1.4 est fabriquée dans un matériau référencé S-TIH6, la seconde lentille dans un matériau référencé S-BSM28 et la troisième lentille dans un matériau référencé S-FSL5. 30 La première lentille est placée à 56.719 mm du point milieu de la surface utile du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 2.3, la seconde lentille est placée contre la première lentille, la troisième lentille est placée à 21.333 mm de la seconde lentille et à 32.943 mm du point milieu de la surface utile du second miroir asphérique réfléchissant 2.5. The optical image projection device further comprises an injection device 2.7 for receiving artificial images generated by the imaging device (not shown). Similar to the optical projection device of FIG. 1, the first optical device 2.4 is placed between the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors. The second optical device 2.6 is placed between the second reflective aspherical mirror 2.5 and the injection device 2.7. The first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors are concave mirrors placed upside down. The semi-reflective concave surface of the first semi-reflective aspherical mirror 2.3 is positioned so that the central radius from the injection device 2.7 and reflected by the second reflective aspherical mirror 2.5 is, after reflection on the first semi-reflective semi-reflective mirror. reflective 2.3, parallel to said central radius from the injection device 2.7. The first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors thus form the same folding angle 02. In the projection optical device of FIG. 2, the angle θ2 is equal to 60 °, and the midpoints of the useful surfaces of the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors are spaced 130 mm apart. The first 2.3 and second 2.5 aspheric mirrors have respective useful surfaces of substantially identical shape and size. The dimensions of the useful surfaces of the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors may be identical to 20%. In a particular embodiment, the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors are of identical shape and size. In the projection optical device of FIG. 2, the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors can be described by a polynomial equation of the form: with: z (x, y) C2i, 1 .7C2i yi C2,0 = C4,0 = C6,0 = C0, = C2,3 = C0,4 = -8,480894 E - 03 - 4,630,720 E - 07 - 8,334,509 E - 11 - 9,632596 E - 06 - 3,664,970 E - 09 -2.973208 E - 07 = -2.798970 E - 05 = -1.342140 E - 08 = -6.354573 E - 03 = -8.045004 E - 07 = -3.083086 E - 10 = -7.017945 E - 09 c2.1 C4.1 co, 2 C2.2 C4.2 C0.5 C2.4 1.454625 E - The first optical device 2.4, placed between the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors, is adapted to image a set of rays striking the useful surface of the second reflective aspherical mirror 2.5 over that of the first aspherical mirror. semi-reflective 2.3. The first optical device 2.4 has a magnification substantially equal to -1. This magnification can be equal to -1 with a tolerance of 20%, but is preferably equal to -1. A remote focus error by the first optical device 2.4 of the order of 10% may be acceptable. The first optical device 2.4 is composed of a set of lenses having a common axis of revolution connecting the central points of the useful surfaces of the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors. In other words, these lenses are aligned and are not off-center or inclined. The size of the image projection device is thus reduced and the manufacture of the optical image projection device is facilitated by this arrangement. Illustratively, in FIG. 2, the first optical device 2.4 comprises three lenses, the characteristics of which are as follows in a direction of propagation from the first semi-reflective aspherical mirror 2.3 towards the second reflective aspherical mirror 2.5: a first spherical lens of first radius of curvature 22,427 mm, thickness 10,062 mm and second bending radius 10,336 mm; a second spherical lens having a first radius of curvature of 10.336 mm, a thickness of 3.691 mm and a second radius of curvature of -68.571 mm; and a third spherical lens of first radius of curvature -182.939 mm, thickness 5.223 mm and second radius of curvature -34.633 mm. The first lens of the first optical device 1.4 is made of a material referenced S-TIH6, the second lens in a material referenced S-BSM28 and the third lens in a material referenced S-FSL5. The first lens is placed 56.719 mm from the mid-point of the useful surface of the first half-reflective aspherical mirror 2.3, the second lens is placed against the first lens, the third lens is placed 21.333 mm from the second lens and 32.943 mm from the midpoint of the effective area of the second reflective aspherical mirror 2.5.
Une erreur de mise au point en distance par le premier dispositif optique 2.4 de l'ordre de 10% peut être acceptable. L'agencement ci-dessus conjugue approximativement le point central de la surface utile du premier miroir asphérique semi-réfléchissant 2.3 sur le second miroir asphérique réfléchissant 2.5. La position 5 qui donne la meilleure mise au point est située 4 mm plus loin sur l'axe reliant les points centraux des premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques, ce qui représente moins de 5% d'erreur de mise au point. De plus, cet agencement permet un grandissement égal à -1 à 1% près au voisinage de l'axe de révolution commun des lentilles. A cause des variations dans la valeur du grandissement en s'éloignant de 10 l'axe reliant les points centraux des surfaces utiles des premier 2.3 et second 2.5 miroir asphériques, les dimensions des surfaces utiles des miroirs asphériques sont égales à 10% près. Le grandissement est alors substantiellement égal à -1 pour toutes les positions utiles. Le second dispositif optique 2.6, placé entre le second miroir asphérique 15 réfléchissant 2.5 et le dispositif d'injection 2.7, peut permettre de corriger la courbure de champ résiduelle liée à l'utilisation des premier 1.3 et second 1.5 miroirs asphériques. Le second dispositif optique 1.6 peut aussi permettre d'adapter le grandissement des images issues du dispositif imageur aux dimensions de l'image intermédiaire 2.8. La correction de la courbure de champ et l'adaptation au 20 grandissement peuvent aussi se faire en combinaison. L'image intermédiaire 2.8 est l'image de la rétine 2.1 résultant de la mise en oeuvre de l'ensemble formé par les premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques et le premier dispositif optique 2.4. Le second dispositif optique 2.6 est composé d'un ensemble de lentilles ayant un axe de révolution commun placé sur l'axe de réflexion par le second miroir asphérique 25 réfléchissant 2.5 de l'axe reliant les points centraux des surfaces utiles des premier 2.3 et second 2.5 miroirs asphériques. En d'autres termes, ces lentilles sont alignées et ne sont donc pas décentrées ou inclinées. L'encombrement du dispositif de projection d'images est ainsi réduit et la fabrication du dispositif optique de projection d'images est facilitée par cette disposition.A remote focus error by the first optical device 2.4 of the order of 10% may be acceptable. The above arrangement approximately conjugates the center point of the useful surface of the first half-reflective aspherical mirror 2.3 on the second reflective aspherical mirror 2.5. Position 5 which gives the best focus is located 4 mm further along the axis connecting the center points of the first 2.3 and second 2.5 aspheric mirrors, which represents less than 5% focus error. In addition, this arrangement allows magnification equal to -1 to 1% near the common axis of revolution of the lenses. Due to variations in the magnitude of magnification away from the axis connecting the center points of the useful surfaces of the first aspheric 2.3 and second 2.5 mirrors, the useful surface dimensions of the aspherical mirrors are equal to 10%. The magnification is then substantially equal to -1 for all the useful positions. The second optical device 2.6, placed between the second reflective aspheric mirror 2.5 and the injection device 2.7, can make it possible to correct the residual field curvature related to the use of the first 1.3 and second 1.5 aspherical mirrors. The second optical device 1.6 may also make it possible to adapt the magnification of the images originating from the imaging device to the dimensions of the intermediate image 2.8. Correction of the field curvature and adaptation to magnification can also be done in combination. The intermediate image 2.8 is the image of the retina 2.1 resulting from the implementation of the assembly formed by the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors and the first optical device 2.4. The second optical device 2.6 is composed of a set of lenses having a common axis of revolution placed on the axis of reflection by the second reflecting mirror 2.5 of the axis connecting the central points of the working surfaces of the first 2.3 and second 2.5 aspherical mirrors. In other words, these lenses are aligned and are not off-center or inclined. The size of the image projection device is thus reduced and the manufacture of the optical image projection device is facilitated by this arrangement.
30 De manière illustrative, sur la Fig. 2, le second dispositif optique 2.6 comporte six lentilles, dont les caractéristiques sont les suivantes selon une direction de propagation allant du second miroir asphérique réfléchissant 2.5 vers le dispositif d'injection 2.7 : - une première lentille sphérique de premier rayon de courbure 21.110 mm, d'épaisseur 8.529 mm et de second rayon de courbure 10.283 mm ; - une seconde lentille sphérique de premier rayon de courbure -43.445 mm, d'épaisseur 11.988 mm et de second rayon de courbure 26.711 mm ; - une troisième lentille sphérique de premier rayon de courbure 26.711 mm, d'épaisseur 3.400 mm et de second rayon de courbure -20.483 mm ; - une quatrième lentille sphérique de premier rayon de courbure 40.801 mm, d'épaisseur 12.050 mm et de second rayon de courbure -61.058 mm ; - une cinquième lentille sphérique de premier rayon de courbure 31.451 mm, 10 d'épaisseur 11.573 mm et de second rayon de courbure 13.582 mm ; et - une sixième lentille sphérique de premier rayon de courbure 11.573 mm, d'épaisseur 7.401 mm et de second rayon de courbure -14001.035 mm. La première lentille du second dispositif optique 2.6 est fabriquée dans le matériau référencé S-BSL7, la seconde lentille dans un matériau référencé S-NBH8, la 15 troisième lentille dans un matériau référencé S-PHM53, la quatrième lentille dans un matériau référencé S-BSM4, la cinquième lentille dans le matériau référencé S-TIH6 et la sixième lentille dans le matériau référencé S-BAL35. La première lentille est placée à 46.262 mm du point milieu de la surface utile du second miroir asphérique réfléchissant 2.5, la seconde lentille est placée à 17.132 20 mm de la première lentille, la troisième lentille est placée contre la seconde lentille et à 4.361 mm de la quatrième lentille, la cinquième lentille est placée à 7.620 mm de la quatrième, et la sixième lentille est placée contre la cinquième lentille et à 17 mm du dispositif d'injection 1.7. Cet objectif a un grandissement d'environ -1.9. La courbure de champ corrigée 25 est de l'ordre de 1.5 mm, c'est-à-dire que le point de meilleure focalisation sur l'axe commun de révolution des lentilles et celui d'un champ de coin sont distants de 1.5 mm en suivant cet axe commun de révolution des lentilles, l'image étant ainsi plus proche du second dispositif optique 2.6 au point du champ de coin qu'au point sur l'axe.Illustratively, in FIG. 2, the second optical device 2.6 comprises six lenses, the characteristics of which are as follows in a direction of propagation from the second reflecting mirror 2.5 to the injection device 2.7: a first spherical lens with a first radius of curvature 21.110 mm, of thickness 8.529 mm and second radius of curvature 10.283 mm; a second spherical lens of first radius of curvature -43,445 mm, thickness 11,988 mm and second radius of curvature 26,711 mm; a third spherical lens having a first radius of curvature of 26.711 mm, a thickness of 3.400 mm and a second radius of curvature of -20.483 mm; a fourth spherical lens with a first radius of curvature of 40.801 mm, a thickness of 12.050 mm and a second radius of curvature of -61.058 mm; a fifth spherical lens with a first radius of curvature of 31.451 mm, a thickness of 11.573 mm and a second radius of curvature of 13.582 mm; and a sixth spherical lens with a first radius of curvature 11.573 mm, thickness 7.401 mm and a second radius of curvature -14001.035 mm. The first lens of the second optical device 2.6 is manufactured in the material referenced S-BSL7, the second lens in a material referenced S-NBH8, the third lens in a material referenced S-PHM53, the fourth lens in a material referenced S- BSM4, the fifth lens in the material referenced S-TIH6 and the sixth lens in the material referenced S-BAL35. The first lens is placed at 46.262 mm from the mid-point of the useful surface of the second reflective aspherical mirror 2.5, the second lens is placed 17.132 mm from the first lens, the third lens is placed against the second lens and 4.361 mm from the lens. the fourth lens, the fifth lens is placed 7.620 mm from the fourth, and the sixth lens is placed against the fifth lens and 17 mm from the injection device 1.7. This objective has a magnification of about -1.9. The corrected field curvature 25 is of the order of 1.5 mm, that is to say that the point of best focusing on the common axis of revolution of the lenses and that of a corner field are 1.5 mm apart. by following this common axis of revolution of the lenses, the image thus being closer to the second optical device 2.6 at the point of the corner field than at the point on the axis.
30 Les lentilles des dispositifs optiques 1.4, 2.4, 1.6 et 2.6 sont préférentiellement toutes sphériques. Les références des matériaux utilisés pour la fabrication des lentilles dans les exemples ci-dessus sont des références de matériau pour lentilles fournies par la société Ohara (marque déposée). The lenses of optical devices 1.4, 2.4, 1.6 and 2.6 are preferably all spherical. References of the materials used for the manufacture of the lenses in the above examples are lens material references provided by Ohara (registered trademark).
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