FR3059156B1 - OPTICAL DETECTION MODULE - Google Patents

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Abstract

Module de détection optique (120) comprenant un ensemble de photodétection (121) avec une surface de détection (140) dont une première zone (141) reçoit une image focalisée d'une scène, au moins un diaphragme (122) positionné en amont de l'ensemble de photodétection (121) et muni d'une ouverture (122b) qui laisse passer des faisceaux lumineux utiles à la formation de l'image focalisée et qui bloque des faisceaux lumineux parasites, et un composant optique de défocalisation (123) monté sur le diaphragme (122), au niveau de l'ouverture (122b) de celui-ci, et qui forme sur une deuxième zone (142) de la surface de détection (140) une première image décalée latéralement et défocalisée d'une valeur prédéterminée par rapport à une deuxième image.An optical detection module (120) comprising a photodetection assembly (121) with a detection surface (140) having a first region (141) receiving a focused image of a scene, at least one aperture (122) positioned upstream of the photodetection assembly (121) and provided with an aperture (122b) which passes light beams useful for forming the focused image and which blocks parasitic light beams, and a defocus optical component (123) mounted on the diaphragm (122), at the opening (122b) thereof, and which forms on a second region (142) of the sensing surface (140) a first laterally offset and defocused image of a value predetermined with respect to a second image.

Description

MODULE DE DETECTION OPTIQUEOPTICAL DETECTION MODULE

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

Le présent exposé concerne un module de détection optique et un instrument optique comprenant un tel module. Un tel instrument peut être utilisé, notamment, pour faire de l’imagerie dans le domaine spatial. Il peut s'agir, en particulier, d'un télescope spatial.The present disclosure relates to an optical detection module and an optical instrument comprising such a module. Such an instrument can be used, in particular, for imaging in the space domain. It may be, in particular, a space telescope.

ARRIERE PLANBACKGROUND

Dans le domaine de l’imagerie et, plus particulièrement, dans le domaine de l’imagerie spatiale, il est connu d’utiliser des instruments optiques de type télescope pour réaliser, par exemple, des images du soleil ou de planètes. Ces instruments optiques peuvent être installés au sol sur la Terre, ou être embarqués sur un satellite. Dans ce dernier cas, ils peuvent servir à réaliser des images (dites images satellite) de la Terre.In the field of imaging and, more particularly, in the field of spatial imaging, it is known to use telescope-type optical instruments to produce, for example, images of the sun or planets. These optical instruments can be installed on the ground on Earth, or be embedded on a satellite. In the latter case, they can be used to make images (called satellite images) of the Earth.

De tels instruments optiques comprennent généralement un ensemble optique de focalisation, muni de lentilles, miroirs ou autres composants optiques, pour focaliser les faisceaux lumineux en provenance de la scène observée, un système de détection pour recevoir et transformer ces faisceaux lumineux en signaux et une unité de traitement pour réaliser une image à partir des signaux. Un tel système peut constituer, en particulier, un système d'imagerie grand champ et grande résolution, c'est-à-dire un système d'imagerie ayant une largeur d'image supérieure à 10 km et une résolution au sol inférieure à 10 m.Such optical instruments generally comprise an optical focusing assembly, provided with lenses, mirrors or other optical components, for focusing the light beams coming from the observed scene, a detection system for receiving and transforming these light beams into signals and a unit. process for producing an image from the signals. Such a system can constitute, in particular, a large-field, high-resolution imaging system, that is to say an imaging system having an image width greater than 10 km and a ground resolution of less than 10. m.

Le système de détection est lui-même formé d'un ou plusieurs modules de photodétection comprenant chacun un ensemble de photodétection. Un ensemble de photodétection comprend typiquement plusieurs photodétecteurs arrangés en matrice ou en ligne sur un support. Ces photodétecteurs sont également appelés détecteurs élémentaires ou "pixels". Par exemple, les photodétecteurs peuvent être arrangés suivant une ou plusieurs lignes dans un même plan, formant ainsi un sous-ensemble communément appelé barrette ou matrice plan focal.The detection system is itself formed of one or more photodetection modules each comprising a set of photodetection. A photodetection assembly typically comprises a plurality of photodetectors arranged in a matrix or in a line on a support. These photodetectors are also called elementary detectors or "pixels". For example, the photodetectors may be arranged along one or more lines in the same plane, thus forming a subset commonly known as a focal plane array.

Dans le cas d'un système de détection pour imagerie grand champ et grande résolution comprenant plusieurs modules de photodétection, les modules de photodétection peuvent eux-mêmes être disposés bout-à-bout pour former une ou plusieurs grandes lignes de détection. L’erreur de phase du front d’onde d’un instrument optique caractérise la qualité de cet instrument et, plus particulièrement, les aberrations et les défauts d’alignement de l’ensemble optique de focalisation de l'instrument. L'erreur de phase du front d’onde est également appelée "WFE", pour "Wave-Front Error" en anglais. Connaître la WFE permet d'améliorer la qualité de l'image réalisée, soit en tenant compte de la WFE pour corriger par calcul, après détection, les signaux émis par le système de détection, soit en tenant compte de la WFE pour corriger de manière active la forme ou l'alignement d'un ou plusieurs miroirs de l'instrument optique de sorte que l'image détectée (i.e. l'image focalisée) soit la plus nette possible.In the case of a large-field, high-resolution imaging detection system comprising a plurality of photodetection modules, the photodetection modules may themselves be arranged end-to-end to form one or more major detection lines. The phase error of the wavefront of an optical instrument characterizes the quality of this instrument and, more particularly, the aberrations and misalignments of the optical focusing assembly of the instrument. The phase error of the wavefront is also called "WFE", for "Wave-Front Error". Knowing the WFE makes it possible to improve the quality of the image made, either by taking into account the WFE to correct by calculation, after detection, the signals emitted by the detection system, or taking into account the WFE to correct activates the shape or alignment of one or more mirrors of the optical instrument so that the detected image (ie the focused image) is as sharp as possible.

Pour déterminer la WFE, on utilise des analyseurs de front d'onde (ou analyseurs de surface d'onde) mettant en œuvre différentes techniques. L’une de ces techniques consiste à utiliser un algorithme de diversité de phase permettant d’estimer la WFE à partir de deux images dont l’une possède une aberration connue par rapport à l’autre. Cette aberration connue peut être une défocalisation.To determine the WFE, wavefront analyzers (or wavefront analyzers) using different techniques are used. One of these techniques consists in using a phase diversity algorithm that makes it possible to estimate the WFE from two images, one of which has a known aberration with respect to the other. This known aberration can be a defocus.

Il existe, en particulier dans le domaine de l’imagerie spatiale, un besoin constant d'amélioration des instruments optiques. Notamment, la compacité et la légèreté des instruments, à performances équivalentes, sont des préoccupations constantes.Especially in the field of spatial imaging, there is a constant need for improvement of optical instruments. In particular, the compactness and lightness of the instruments, with equivalent performances, are constant concerns.

RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Selon un premier aspect, le présent exposé concerne un module de détection optique. Ce module comprend un ensemble de photodétection comprenant une surface de détection dont une première zone reçoit une image focalisée d’une scène. Il comprend également au moins un diaphragme positionné en amont de l'ensemble de photodétection et muni d’une ouverture qui laisse passer des faisceaux lumineux utiles à la formation de l’image focalisée et bloque des faisceaux lumineux parasites. Le module comprend, en outre, un composant optique de défocalisation monté sur le diaphragme au niveau de l’ouverture de celui-ci. Le composant optique de défocalisation forme sur une deuxième zone de la surface de détection de l'ensemble de photodétection une première image décalée latéralement et défocalisée d’une valeur prédéterminée par rapport à une deuxième image.In a first aspect, the present disclosure relates to an optical detection module. This module comprises a photodetection assembly comprising a detection surface of which a first zone receives a focused image of a scene. It also comprises at least one diaphragm positioned upstream of the photodetection assembly and provided with an opening that passes light beams useful for the formation of the focused image and blocks parasitic light beams. The module further includes a defocus optical component mounted on the diaphragm at the opening thereof. The defocus optical component forms on a second area of the detection surface of the photodetection assembly a first image laterally offset and defocused by a predetermined value with respect to a second image.

Dans le présent exposé, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens de propagation normal des faisceaux lumineux en provenance de la scène observée. Un premier élément disposé en amont d'un deuxième élément reçoit donc ces faisceaux lumineux avant le deuxième élément.In the present description, the upstream and downstream are defined with respect to the normal propagation direction of the light beams from the observed scene. A first element disposed upstream of a second element therefore receives these light beams before the second element.

La fonction de tri des faisceaux lumineux utiles et parasites assurée par le ou les diaphragmes est également appelée fonction de bafflage. Chaque diaphragme peut avoir, en plus de sa fonction de bafflage, d'autres fonctions. Par exemple, le diaphragme peut avoir une fonction de filtrage spectral.The function of sorting the useful and parasitic light beams provided by the diaphragm or diaphragms is also known as the baffling function. Each diaphragm may have, in addition to its baffling function, other functions. For example, the diaphragm may have a spectral filtering function.

Un tel module de détection optique présente l’avantage d’intégrer le composant optique de défocalisation dans le volume relativement réduit du module. La compacité du module est ainsi préservée. Le fait que le composant optique de défocalisation soit monté sur le diaphragme permet également à ce composant d’être positionné au plus près de l'ensemble de photodétection, ce qui permet de minimiser l’impact du composant optique de défocalisation sur la largeur de prise de vue, ou fauchée, de l’image en utilisant le moins de pixels possible sur le module. En d'autres termes, ceci permet de limiter le nombre de photodétecteurs ou pixels dédiés à l'estimation de la WFE et, par conséquent, de dédier le plus de photodétecteurs possible à l'imagerie.Such an optical detection module has the advantage of integrating the defocus optical component into the relatively small volume of the module. The compactness of the module is thus preserved. The fact that the defocus optical component is mounted on the diaphragm also allows this component to be positioned closer to the photodetection assembly, thereby minimizing the impact of the defocus optical component on the grip width. from view, or mowed, the image using the least pixels possible on the module. In other words, this makes it possible to limit the number of photodetectors or pixels dedicated to the estimation of the WFE and, consequently, to dedicate as many photodetectors as possible to the imaging.

Par ailleurs, la configuration proposée permet de régler facilement et précisément la position du composant optique de défocalisation par rapport aux photodétecteurs obtenu en tirant profit, d'une part, de l'ouverture du diaphragme constitue un bon repère pour le positionnement du composant optique de défocalisation par rapport au diaphragme et, d'autre part, de la précision du réglage du diaphragme par rapport à l’ensemble de photodétection.Moreover, the proposed configuration makes it possible to easily and accurately adjust the position of the optical defocusing component with respect to the photodetectors obtained by taking advantage, on the one hand, of the aperture of the diaphragm constitutes a good reference for the positioning of the optical component of defocusing with respect to the diaphragm and, secondly, the accuracy of the adjustment of the diaphragm relative to the entire photodetection.

Le fait d'associer le composant optique de défocalisation au diaphragme permet de profiter de la fonction de bafflage du diaphragme pour sélectionner automatiquement la zone du composant utile à la défocalisation et limiter ainsi la lumière parasite. Le composant optique de défocalisation n’a ainsi pas besoin de fonction de bafflage qui lui soit propre. Dans certains modes de réalisation, le module de détection optique comprend un boitier enfermant l'ensemble de photodétection, le diaphragme et le composant optique de défocalisation. Bien entendu, le boîtier peut enfermer d'autres éléments. Ceci permet, par exemple, de protéger les éléments qu'il renferme des poussières ou autres pollutions environnantes. En particulier, le boîtier peut être hermétique ou simplement étanche aux particules.Associating the optical defocusing component with the diaphragm makes it possible to take advantage of the function of baffling the diaphragm to automatically select the area of the component that is useful for defocusing and thus limit the stray light. The defocus optical component thus does not need a bafflage function of its own. In some embodiments, the optical detection module includes a housing enclosing the photodetection assembly, the diaphragm, and the defocus optical component. Of course, the housing can enclose other elements. This allows, for example, to protect the elements it contains dust or other environmental pollution. In particular, the housing can be hermetic or simply impervious to particles.

Dans certains modes de réalisation, le module de détection optique comprend au moins un composant optique passif, typiquement un filtre spectral, qui laisse passer les faisceaux lumineux d’une bande spectrale donnée. Le ou les composants optiques passifs peuvent être enfermés à l'intérieur du boîtier du module de détection. Par ailleurs, le composant optique passif et le diaphragme peuvent ne former qu'un composant. En d'autres termes, le diaphragme peut assurer des fonctions de filtrage spectral.In some embodiments, the optical detection module comprises at least one passive optical component, typically a spectral filter, which passes light beams of a given spectral band. The passive optical component (s) may be enclosed within the housing of the detection module. On the other hand, the passive optical component and the diaphragm may form only one component. In other words, the diaphragm can provide spectral filtering functions.

En particulier, pour obtenir davantage d’informations au travers de l’acquisition des images, on forme des images multi-spectrales, c'est-à-dire des images obtenues dans des bandes spectrales différentes. Pour cela, on positionne un ensemble de filtres spectraux devant l'ensemble de détection, chaque filtre recouvrant un ou plusieurs détecteurs élémentaires. Typiquement, chaque filtre peut recouvrir une ligne de détecteurs élémentaires. Dans ce cas, à chaque ligne de détecteurs est associé un composant optique passif et un diaphragme. Comme indiqué plus haut, le composant optique passif et le diaphragme peuvent n'être qu'un seul et même composant.In particular, to obtain more information through the acquisition of the images, multi-spectral images, that is to say images obtained in different spectral bands, are formed. For this purpose, a set of spectral filters is positioned in front of the detection assembly, each filter covering one or more elementary detectors. Typically, each filter may cover a line of elementary detectors. In this case, each line of detectors is associated with a passive optical component and a diaphragm. As indicated above, the passive optical component and the diaphragm may be one and the same component.

Dans certains modes de réalisation, le composant optique de défocalisation est positionné en amont du diaphragme et, par exemple, entre le diaphragme et le composant optique passif. Dans d'autres modes de réalisation, le composant optique de défocalisation est positionné en aval du diaphragme, c'est-à-dire entre le diaphragme et la surface de détection. Dans ce dernier cas, le composant optique de défocalisation étant plus proche de la surface de détection, son impact sur la largeur de prise de vue, ou fauchée, est plus limité.In some embodiments, the defocus optical component is positioned upstream of the diaphragm and, for example, between the diaphragm and the passive optical component. In other embodiments, the defocus optical component is positioned downstream of the diaphragm, i.e. between the diaphragm and the sensing surface. In the latter case, the optical defocus component being closer to the detection surface, its impact on the shooting width, or mowed, is more limited.

Dans certains modes de réalisation, le composant optique de défocalisation est fixé sur le diaphragme, par exemple par collage ou brasage. Le composant optique de défocalisation et le diaphragme forment ainsi un sous-ensemble dont le positionnement par rapport à l'ensemble de photodétection peut être facilement ajusté. Lorsque le composant optique de défocalisation présente une zone utile à la défocalisation entourée de zones non-utiles, les zones non-utiles peuvent être utilisées pour la fixation du composant sur le diaphragme.In some embodiments, the defocus optical component is attached to the diaphragm, for example by gluing or brazing. The defocus optical component and the diaphragm thus form a subset whose positioning relative to the photodetection assembly can be easily adjusted. When the defocus optical component has a defocus area surrounded by non-useful areas, the non-useful areas can be used for attachment of the component to the diaphragm.

Selon un autre aspect, la présente description concerne un instrument optique comprenant un module de détection optique tel que précédemment décrit et un ensemble optique de focalisation pour faire converger les faisceaux lumineux en provenance de la scène observée vers l'ensemble de photodétection du module et former ainsi une image focalisée sur cet ensemble de photodétection. L'ensemble de photodétection émet des signaux caractéristiques de l'image focalisée détectée. Ces signaux peuvent être transmis à une unité de traitement qui réalise une image à partir de ces signaux. Cette unité de traitement peut être intégrée à l'instrument optique ou, au contraire, en être séparée.According to another aspect, the present description relates to an optical instrument comprising an optical detection module as previously described and an optical focusing assembly for converging the light beams coming from the observed scene towards the photodetection assembly of the module and forming thus an image focused on this set of photodetection. The photodetection assembly emits signals characteristic of the detected focused image. These signals can be transmitted to a processing unit that makes an image from these signals. This processing unit can be integrated into the optical instrument or, on the contrary, be separated from it.

Dans certains modes de réalisation, l'instrument optique est associé à un (i.e. au moins un) analyseur de front d'onde qui met en œuvre un algorithme de diversité de phase pour estimer une erreur de phase du front d’onde de l'instrument optique à partir des première et deuxième images formées sur la deuxième zone de la surface de détection du module par le composant optique de défocalisation et détectées par l'ensemble de photodétection. Cet analyseur de front d'onde peut être intégré à l'instrument optique ou, au contraire, en être séparé. L'instrument optique peut être utilisé pour l'imagerie spatiale et, notamment, pour de l'imagerie dite "grand champ" et "grande résolution". En particulier, il peut s'agir d'un téléscope spatial.In some embodiments, the optical instrument is associated with a (ie, at least one) wavefront analyzer that implements a phase diversity algorithm to estimate a wavefront phase error of the optical instrument from the first and second images formed on the second area of the detection surface of the module by the defocus optical component and detected by the photodetection assembly. This wavefront analyzer can be integrated into the optical instrument or, on the contrary, be separated from it. The optical instrument can be used for spatial imaging and, in particular, for so-called "large field" and "high resolution" imaging. In particular, it may be a space telescope.

Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation du module de détection et de l'instrument optique proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.The above-mentioned characteristics and advantages, as well as others, will appear on reading the following detailed description of embodiments of the detection module and the optical instrument proposed. This detailed description refers to the accompanying drawings.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Les dessins annexés sont schématiques et ne sont pas à l'échelle. Ils visent avant tout à illustrer les principes de l'invention.The accompanying drawings are diagrammatic and are not to scale. They are primarily intended to illustrate the principles of the invention.

Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments (ou parties d'élément) identiques ou analogues sont repérés par les mêmes signes de référence.In these drawings, from one figure (FIG) to the other, identical or similar elements (or parts of element) are identified by the same reference signs.

La FIG 1 représente un exemple d'instrument optique associé à un analyseur de front d’onde.FIG. 1 represents an example of an optical instrument associated with a wavefront analyzer.

La FIG 2 représente un exemple d’un module de détection optique.FIG. 2 represents an example of an optical detection module.

La FIG 3 représente un exemple de composant optique de défocalisation monté sur un diaphragme.FIG. 3 represents an exemplary defocus optical component mounted on a diaphragm.

La FIG 4 représente un autre exemple de composant optique de défocalisation monté sur plusieurs diaphragmes.FIG. 4 represents another example of a defocus optical component mounted on several diaphragms.

La FIG 5 est un schéma optique représentant des rayons lumineux défocalisés l'un par rapport à l'autre d'une valeur prédéterminée, à l'aide d'un exemple de composant optique de défocalisation.FIG. 5 is an optical diagram showing light rays defocused relative to each other by a predetermined value, using an example of a defocus optical component.

La FIG 6 est un schéma optique représentant des rayons lumineux focalisés utilisés pour l'imagerie.FIG. 6 is an optical diagram showing focused light rays used for imaging.

DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION

Des exemples de réalisation sont décrits en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Ces exemples illustrent les caractéristiques et les avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.Exemplary embodiments are described in detail below, with reference to the accompanying drawings. These examples illustrate the features and advantages of the invention. However, it is recalled that the invention is not limited to these examples.

Un exemple d'instrument optique 100 est représenté sur la FIG 2. L'instrument 100 comprend une optique de focalisation 110 et un module de détection optique 120. Une unité de traitement 130 est également représentée sur la FIG 2. Cette unité 130 peut être intégrée, en totalité ou en partie, à l'instrument optique 100 ou, au contraire, en être séparée. L’optique de focalisation 110 comprend un ou plusieurs composants optiques, de type lentilles ou miroirs, qui forment un ensemble optique de focalisation assurant la convergence des faisceaux lumineux en provenance de la scène observée vers le module de détection 120.An example of an optical instrument 100 is shown in FIG. 2. The instrument 100 comprises focusing optics 110 and an optical detection module 120. A processing unit 130 is also shown in FIG. 2. This unit 130 may be integrated, in whole or in part, with the optical instrument 100 or, on the contrary, be separated therefrom. The focusing optics 110 comprise one or more optical components, of the lens or mirror type, which form an optical focusing assembly ensuring the convergence of the light beams coming from the observed scene towards the detection module 120.

Le module de détection 120 comprend un ensemble de photodétection 121 comprenant lui-même des photodétecteurs, ou détecteurs élémentaires, disposés en matrice ou suivant une ou plusieurs lignes. Lorsque l'ensemble de photodétection 121 comprend des barrettes de photodétecteurs, l'ensemble 121 est animé d’un déplacement relatif par rapport à la scène observée. Ce mouvement relatif peut être obtenu par un dispositif opto-mécanique permettant d'assurer un balayage de la scène. Le mouvement relatif peut aussi être obtenu par le déplacement de l’instrument optique lui-même. Par exemple, lorsque l’instrument optique est embarqué sur un satellite pour réaliser une image satellite de la Terre, le mouvement relatif est obtenu par le déplacement du satellite par rapport à la Terre. Quelle que soit la configuration des photodétecteurs choisie, ces photodétecteurs sont disposés dans un plan de détection 121a, souvent appelé plan focal. Le plan focal est défini pour être coïncidant du plan de meilleure mise au point de l’instrument optique. Dans l'exemple de la figure 2, les photodétecteurs sont disposés suivant une ligne.The detection module 120 comprises a photodetection assembly 121 comprising itself photodetectors, or elementary detectors, arranged in a matrix or along one or more lines. When the photodetection assembly 121 comprises photodetector arrays, the assembly 121 is driven by a relative displacement with respect to the observed scene. This relative movement can be obtained by an opto-mechanical device to ensure a scanning of the scene. Relative motion can also be achieved by moving the optical instrument itself. For example, when the optical instrument is embarked on a satellite to make a satellite image of the Earth, the relative motion is obtained by moving the satellite relative to the Earth. Whatever the configuration of the photodetectors chosen, these photodetectors are arranged in a detection plane 121a, often called the focal plane. The focal plane is defined to coincide with the best-developed plan of the optical instrument. In the example of Figure 2, the photodetectors are arranged along a line.

Le module de détection optique 120 comprend, en outre, un diaphragme 122 positionné en amont de l'ensemble de photodétection 121 suivant la direction X de propagation des faisceaux lumineux transmis par l’optique de focalisation 110. Le diaphragme 122 permet de trier les faisceaux lumineux se propageant au sein du module de détection 120 de sorte que seuls les faisceaux utiles à la formation de l’image focalisée atteignent la surface de détection 140. Pour cela, le diaphragme 122 est muni d’une ouverture 122b bloquant les faisceaux lumineux parasites (ou "stray light" en anglais; issus, par exemple, de réflexions sur les différentes surfaces internes de l'instrument optique) et laissant passer les faisceaux lumineux utiles à l'imagerie. Dans certains modes de réalisation, le diaphragme 122 peut être une plaque, par exemple une plaque métallique ou une plaque de verre, dans laquelle est formée une ouverture 122b. Un revêtement opaque, éventuellement noir, peut être déposé localement sur la plaque autour de l’ouverture 122b pour absorber les faisceaux lumineux parasites. Typiquement les faisceaux lumineux parasites sont/proviennent de réflexions internes multiples sur des surfaces de l'instrument optique ou de la diffusion à travers des surfaces dans l’instrument, y compris au niveau du module de détection.The optical detection module 120 further comprises a diaphragm 122 positioned upstream of the photodetection assembly 121 in the direction X of propagation of the light beams transmitted by the focusing optics 110. The diaphragm 122 makes it possible to sort the beams light beam propagating within the detection module 120 so that only the beams useful for the formation of the focused image reach the detection surface 140. For this, the diaphragm 122 is provided with an opening 122b blocking the parasitic light beams (or "stray light" in English, resulting, for example, from reflections on the different internal surfaces of the optical instrument) and letting through the light beams useful for imaging. In some embodiments, the diaphragm 122 may be a plate, for example a metal plate or a glass plate, in which an opening 122b is formed. An opaque coating, possibly black, may be deposited locally on the plate around the opening 122b to absorb parasitic light beams. Typically the stray light beams are / come from multiple internal reflections on surfaces of the optical instrument or scattering across surfaces in the instrument, including at the level of the detection module.

La surface de détection 140, au sens du présent exposé, est la surface totale de détection de l'ensemble de photodétection 121 et correspond à la somme des surfaces de détection des photodétecteurs, ou "pixels". Une première zone 141 de la surface 140 reçoit une image focalisée de la scène observée, comme illustré sur la FIG 6. Sur cette figure, des rayons lumineux 50 et 60 issus de la scène observée traversent l’optique de focalisation 110 qui les fait converger vers un point focal F du plan de détection 121a. Les rayons lumineux 50 et 60 après convergence sont respectivement référencés 53 et 63. Ils traversent l'ouverture 122b du diaphragme 122, décrit ci-dessous, et atteignent la première zone 141 de la surface de détection 140. Ces rayons 53, 63 participent à la formation de l’image de la scène.The detection surface 140, as used herein, is the total detection area of the photodetection assembly 121 and corresponds to the sum of the detection surfaces of the photodetectors, or "pixels". A first zone 141 of the surface 140 receives a focused image of the observed scene, as illustrated in FIG. 6. In this figure, light rays 50 and 60 coming from the observed scene pass through the focusing optics 110 which makes them converge. towards a focal point F of the detection plane 121a. The light rays 50 and 60 after convergence are respectively referenced 53 and 63. They pass through the opening 122b of the diaphragm 122, described below, and reach the first zone 141 of the detection surface 140. These rays 53, 63 participate in the formation of the image of the scene.

Le module de détection optique 100 comprend également un composant optique de défocalisation 123 monté sur le diaphragme 122 au niveau de l’ouverture 122b. Le composant optique de défocalisation 123 assure la formation, sur le plan de détection 121a de l'ensemble de photodétection 121, d’une première image décalée latéralement et défocalisée d'une valeur de défocalisation prédéterminée par rapport à une deuxième image. Comme décrit ci-après, en référence à la FIG 5, les première et deuxième images sont chacune obtenues à partir d'au moins deux faisceaux lumineux défocalisés entre eux. Le composant optique de défocalisation 123 peut, par exemple, être un prisme, une lame optique à faces planes, parallèles ou non, un assemblage de prismes, ou tout autre composant optique permettant de former à partir de faisceaux incidents focalisés sur l’ensemble de photodétection 121 deux images défocalisées entre elles d’une valeur de défocalisation connue.The optical detection module 100 also includes a defocus optical component 123 mounted on the diaphragm 122 at the aperture 122b. The defocus optical component 123 provides for the formation, on the detection plane 121a of the photodetection assembly 121, of a first image laterally offset and defocused by a predetermined defocusing value with respect to a second image. As described below, with reference to FIG. 5, the first and second images are each obtained from at least two defocused light beams. The defocus optical component 123 may, for example, be a prism, an optical plate with flat faces, parallel or otherwise, an assembly of prisms, or any other optical component making it possible to form from incident beams focused on the set of photodetection 121 two images defocused together with a known defocus value.

Quel que soit le composant optique de défocalisation 123 retenu, il peut être fixé, par exemple par collage ou brasage, sur une des faces principales 122c, 122d du diaphragme 122. Le composant optique de défocalisation 123 et le diaphragme 122 forment ainsi un sous-ensemble, le positionnement relatif du composant optique de défocalisation 123 et du diaphragme 122 étant fixe. Le positionnement de ce sous-ensemble par rapport à l'ensemble de photodétection 121 peut ensuite être ajusté précisément. En effet, contrairement aux bords du composant optique de défocalisation 123 qui ne sont pas nécessairement fabriqués ou mis en forme avec une grande précision, les bords du diaphragme 122 sont généralement définis précisément et peuvent donc servir de référence fiable pour le positionnement dudit sous-ensemble par rapport à l'ensemble de photodétection 121.Whatever the defocus optical component 123 retained, it can be fixed, for example by gluing or brazing, on one of the main faces 122c, 122d of the diaphragm 122. The defocusing optical component 123 and the diaphragm 122 thus form a sub-surface. together, the relative positioning of the defocus optical component 123 and the diaphragm 122 being fixed. The positioning of this subassembly with respect to the photodetection assembly 121 can then be precisely adjusted. Indeed, unlike the edges of the defocus optical component 123 which are not necessarily manufactured or shaped with great precision, the edges of the diaphragm 122 are generally precisely defined and can therefore serve as a reliable reference for the positioning of said subassembly relative to the photodetection assembly 121.

Dans un exemple (non représenté), le composant optique de défocalisation 123 est fixé sur la face 122d du diaphragme située en regard du plan de détection 121a, ou face aval du diaphragme. Le composant optique de défocalisation 123 est alors positionné entre le diaphragme 122 et l'ensemble de photodétection 121. Dans cet exemple, seuls des faisceaux lumineux utiles ayant traversé l’ouverture 122b du diaphragme 122 entrent dans le composant optique de défocalisation 123. Comparativement aux configurations des FIG 2 à 5 ou le composant optique de défocalisation 123 est situé en amont du diaphragme 122 (i.e. au-dessus du diaphragme 122 sur les figures), une telle configuration a pour avantage de réduire l’impact du composant optique de défocalisation 123 sur la largeur de champ de vue ou fauchée.In an example (not shown), the defocus optical component 123 is fixed on the face 122d of the diaphragm located opposite the detection plane 121a, or downstream face of the diaphragm. The defocus optical component 123 is then positioned between the diaphragm 122 and the photodetection assembly 121. In this example, only useful light beams having passed through the aperture 122b of the diaphragm 122 enter the defocus optical component 123. configurations of FIG 2 to 5 where the optical defocus component 123 is located upstream of the diaphragm 122 (ie above the diaphragm 122 in the figures), such a configuration has the advantage of reducing the impact of the defocus optical component 123 on the field of view width or mowed.

Dans l'exemple des FIGS 2 à 5, le composant optique de défocalisation 123 est fixé sur la face 122c du diaphragme tournée vers l’optique de focalisation 110, ou face amont du diaphragme. Le composant optique de défocalisation 123 est positionné au niveau de l’ouverture 122b du diaphragme 122 de sorte que la zone utile 123u à la défocalisation du composant 123 soit située face à l’ouverture 122b (voir FIGS 3 et 5). En d'autres termes, la zone utile 123u est située en regard de l’ouverture 122b suivant la direction X de propagation des faisceaux lumineux. Au contraire, les zones non-utiles à la défocalisation et, notamment, les zones ne présentant pas (ou risquant de ne pas présenter) les qualités requises à la défocalisation souhaitée, e.g., les zones présentant (ou susceptibles de présenter) des défauts optiques, ne sont pas situées en regard mais autour de l’ouverture 122b. De cette façon, les faisceaux lumineux traversant les zones non-utiles ne traversent pas l’ouverture 122b du diaphragme 122 et n'atteignent pas l'ensemble de photodétection 121. Le diaphragme 122 permet ainsi d'effectuer un tri entre les faisceaux lumineux que l'on sait correctement défocalisés (par la zone utile 123u) et les autres faisceaux lumineux. En outre, le diaphragme 122 bloque les faisceaux lumineux parasites issus, par exemple, de réflexions et de diffusions sur les différentes surfaces du composant optique de défocalisation 123. Ceci permet de limiter les faisceaux aux faisceaux utiles à l’imagerie.In the example of FIGS. 2 to 5, the defocusing optical component 123 is fixed on the face 122c of the diaphragm turned towards the focusing optic 110, or upstream face of the diaphragm. The defocus optical component 123 is positioned at the aperture 122b of the diaphragm 122 so that the usable area 123u at the defocusing of the component 123 is located opposite the aperture 122b (see FIGS. 3 and 5). In other words, the useful area 123u is located opposite the opening 122b in the X direction of propagation of the light beams. On the contrary, the non-useful areas for defocusing and, in particular, the areas that do not have (or may not present) the qualities required for the desired defocusing, eg, the areas having (or likely to present) optical defects. , are not located opposite but around the opening 122b. In this way, the light beams passing through the non-useful areas do not pass through the aperture 122b of the diaphragm 122 and do not reach the photodetection assembly 121. The diaphragm 122 thus makes it possible to sort between the light beams that we know correctly defocused (by the useful area 123u) and the other light beams. In addition, the diaphragm 122 blocks the parasitic light beams resulting, for example, from reflections and diffusions on the different surfaces of the defocus optical component 123. This makes it possible to limit the beams to the beams that are useful for imaging.

La zone utile 123u de défocalisation du composant optique 123 est, par exemple, une zone ayant subi des contrôles de qualité garantissant que cette zone est apte à réaliser la défocalisation souhaitée. Au contraire, les zones non-utiles du composant optique 123 sont des zones qui ne sont pas considérées comme aptes à réaliser la défocalisation souhaitée, ou des zones qui, sont susceptibles par elles-mêmes de produire de la lumière parasite (bordure du traitement optique, chanfreins, ou arêtes du composant par exemple).The defective zone 123u of the optical component 123 is, for example, a zone having undergone quality controls ensuring that this zone is capable of achieving the desired defocusing. On the contrary, the non-useful areas of the optical component 123 are areas that are not considered as capable of achieving the desired defocusing, or areas which, by themselves, are capable of producing stray light (edge of the optical treatment , chamfers, or component edges, for example).

Dans l'exemple de la FIG 4, le composant optique de défocalisation 123 est fixé sur les faces amont 122c de trois diaphragmes 122-1, 122-2, 122-3 disposés côte à côte. En particulier, le composant optique de défocalisation 123 est positionné à cheval sur les trois diaphragmes. Dans une telle configuration à trois diaphragmes, la surface de détection 140 de l'ensemble de photodétection 121 est définie par trois lignes de photodétecteurs (non représentées) respectivement situées en aval et en face des ouvertures 122b des diaphragmes 122-1, 122-2, 122-3. Dans ce cas, le composant optique de défocalisation 123 peut présenter une ou plusieurs zones utiles 123u chacune disposée devant une ouverture 122b d'un des diaphragmes. Plusieurs zones de détection (formant ensemble la deuxième zone 142 de la surface de détection, au sens du présent exposé) sont alors prévues et associées, respectivement, aux zones utiles 123u. Le nombre de zones utiles 123u dépend du nombre de mesures de défocalisation souhaitées pour estimer l'erreur de phase du front d’onde de l'instrument. Par exemple, en multipliant les mesures de défocalisation, il devient possible de réaliser une moyenne de ces mesures.In the example of FIG. 4, the defocusing optical component 123 is fixed on the upstream faces 122c of three diaphragms 122-1, 122-2, 122-3 arranged side by side. In particular, the defocus optical component 123 is positioned astride the three diaphragms. In such a three-diaphragm configuration, the detection surface 140 of the photodetection assembly 121 is defined by three lines of photodetectors (not shown) located respectively downstream and in front of the openings 122b of the diaphragms 122-1, 122-2. , 122-3. In this case, the defocus optical component 123 may have one or more useful zones 123u each disposed in front of an opening 122b of one of the diaphragms. Several detection zones (together forming the second area 142 of the detection surface, as defined herein) are then provided and associated, respectively, to the useful areas 123u. The number of useful areas 123u depends on the number of defocus measurements desired for estimating the phase error of the wavefront of the instrument. For example, by multiplying the defocusing measures, it becomes possible to make an average of these measurements.

De manière générale, le diaphragme 122 est situé à faible distance de l'ensemble de photodétection 121 de manière à être positionné très précisément par rapport à la surface de détection 140. En montant le composant optique de défocalisation 123 sur le diaphragme 122, la distance entre le composant optique de défocalisation 123 et la surface de détection est donc également faible. Cela permet de limiter la deuxième zone 142 de la surface de détection allouée à la mesure des deux faisceaux 51, 52, 61, 62 défocalisés entre eux d’une valeur connue, au profit de la première zone 141 de la surface de détection 140 dédiée à la détection de l’image focalisée servant pour l’imagerie. Ainsi, la surface de la deuxième zone 142 peut représenter environ 10% ou moins de 10% et, plus particulièrement, moins de 8% de la surface totale de détection 140 de l’ensemble de photodétection 120. Dans ce cas, la surface de la première zone 141 dédiée à l'imagerie peut mesurer environ 90% ou plus de 90% de la surface totale de détection 140.In general, the diaphragm 122 is located at a small distance from the photodetection assembly 121 so as to be positioned very precisely with respect to the detection surface 140. By mounting the defocus optical component 123 on the diaphragm 122, the distance between the defocus optical component 123 and the detection surface is therefore also weak. This makes it possible to limit the second zone 142 of the detection surface allocated to the measurement of the two beams 51, 52, 61, 62 defocused together by a known value, in favor of the first zone 141 of the dedicated detection surface 140. the detection of the focused image used for imaging. Thus, the area of the second zone 142 may be about 10% or less than 10% and, more particularly, less than 8% of the total detection area 140 of the photodetection assembly 120. In this case, the area of the first area 141 dedicated to imaging may measure about 90% or more than 90% of the total detection area 140.

Le module de détection optique 100 peut également comprendre un composant optique passif 125, en particulier un filtre spectral, qui laisse passer les faisceaux lumineux d’une bande spectrale donnée. Dans l’exemple de la FIG 2, le composant optique de défocalisation 123 et le diaphragme 122 sont positionnés entre l'ensemble de photodétection 121 et le composant optique passif 125.The optical detection module 100 may also comprise a passive optical component 125, in particular a spectral filter, which passes light beams of a given spectral band. In the example of FIG. 2, the defocus optical component 123 and the diaphragm 122 are positioned between the photodetection assembly 121 and the passive optical component 125.

Le composant optique passif 125 peut comprendre un substrat avec des faces optiques. Le substrat peut être un matériau transparent dans une bande spectrale de détection choisie. L’une ou les faces optiques du substrat peuvent être entièrement ou partiellement structurées ou revêtues d’un ou plusieurs revêtements optiques de sorte que le composant optique passif 125 réalise une ou plusieurs fonctions optiques. Un revêtement optique peut être, par exemple, un traitement spectral adapté à la transmission de la lumière dans une sous-bande de la bande spectrale de détection ou un traitement de polarisation. Ainsi, les fonctions optiques du composant 125 peuvent être, par exemple, des fonctions de filtrage spectral, éventuellement selon plusieurs bandes spectrales différentes, et/ou des fonctions de polarisation, etc.The passive optical component 125 may comprise a substrate with optical faces. The substrate may be a transparent material in a selected detection spectral band. One or both optical faces of the substrate may be wholly or partially structured or coated with one or more optical coatings so that the passive optical component 125 performs one or more optical functions. An optical coating may be, for example, a spectral processing adapted to the transmission of light in a sub-band of the detection spectral band or a polarization treatment. Thus, the optical functions of the component 125 may be, for example, spectral filtering functions, possibly according to several different spectral bands, and / or polarization functions, etc.

On notera que le composant optique passif 125 est optionnel, notamment lorsque la fonction de filtre spectral est assurée par le diaphragme 122. Dans ce cas, le diaphragme 122 est fabriqué dans un matériau filtrant ou recouvert d'un revêtement filtrant. En particulier, dans l'exemple de la FIG 4 les diaphragmes 122-1, 122-2, 122-3 peuvent laisser passer, respectivement, les faisceaux lumineux dans des bandes spectrales distinctes.Note that the passive optical component 125 is optional, especially when the spectral filter function is provided by the diaphragm 122. In this case, the diaphragm 122 is made of a filter material or covered with a filter coating. In particular, in the example of FIG 4 the diaphragms 122-1, 122-2, 122-3 can pass, respectively, the light beams in separate spectral bands.

Le module de détection optique 120 peut comprendre un boitier 124 enfermant le diaphragme 122 et le composant optique de défocalisation 123 de manière à protéger ces éléments, par exemple contre la poussière ou d'autres types de pollution. Le boitier 124 peut également enfermer d'autres éléments comme le composant optique passif 125 et l'ensemble de photodétection 121. Le boitier 124 peut être hermétique et permettre, notamment, le confinement du module de détection 120 dans un milieu propre. Le boîtier 124 a une fenêtre 126 permettant de laisser entrer les faisceaux lumineux dans le boîtier 124. L'instrument optique 100 peut comprendre, en outre, une ou plusieurs unités de traitement 130 reliées chacune au module de détection optique 120. La ou les unités de traitement 130 traitent les données issues de l'ensemble de photodétection 121. Chaque unité de traitement 130 peut être reliée au module de détection optique 120 par un dispositif de connexion électrique 127 du type nappe de connexion ou par tout autre système de connexion approprié, filaire ou non.The optical detection module 120 may comprise a housing 124 enclosing the diaphragm 122 and the defocus optical component 123 so as to protect these elements, for example against dust or other types of pollution. The housing 124 can also enclose other elements such as the passive optical component 125 and the photodetection assembly 121. The housing 124 can be hermetic and allow, in particular, the confinement of the detection module 120 in a clean environment. The housing 124 has a window 126 allowing the light beams to enter the housing 124. The optical instrument 100 may further comprise one or more processing units 130 each connected to the optical detection module 120. The unit or units processors 130 process the data from the photodetection assembly 121. Each processing unit 130 may be connected to the optical detection module 120 by a connection-type electrical connection device 127 or any other suitable connection system, wired or not.

La ou les unités de traitement 130 ont au moins les deux fonctions suivantes.The at least one processing unit 130 has at least the following two functions.

La première fonction est de réaliser des images à partir des signaux en provenance de l'ensemble de photodétection 121. Ces signaux caractérisent les faisceaux lumineux focalisés (i.e. l'image focalisée) en provenance de la scène observée qui sont détectés par la première zone 141 de la surface de détection 140.The first function is to produce images from the signals coming from the photodetection assembly 121. These signals characterize the focused light beams (ie the focused image) coming from the observed scene which are detected by the first zone 141. of the detection surface 140.

La deuxième fonction est de mettre en œuvre un algorithme de diversité de phase pour estimer une erreur de phase du front d’onde de l'instrument optique à partir de deux images défocalisées entre elles, détectées par la deuxième zone 142 de la surface de détection.The second function is to implement a phase diversity algorithm for estimating a phase error of the wavefront of the optical instrument from two images defocused together, detected by the second zone 142 of the detection surface. .

Ces deux fonctions peuvent être assurées par le ou les mêmes unités de traitement 130 ou par des unités de traitement 130 différentes.These two functions can be provided by the same processing unit (s) 130 or by different processing units 130.

Concernant la deuxième fonction, la FIG 5 représente le chemin optique parcouru par deux rayons lumineux 50 et 60, dans un exemple de module de détection optique 120. Par mesure de simplification, seule l’optique de focalisation 110, le composant optique de défocalisation 123, le diaphragme 122 sur lequel il est fixé et l'ensemble de photodétection 121 sont représentés. Les dimensions de ces éléments ou les distances entre ces éléments ne sont pas respectées, la FIG 5 visant avant tout à illustrer la défocalisation réalisée. Les rayons lumineux 50 et 60 sont des rayons lumineux utiles qui traversent l’ouverture 122b du diaphragme 122. Ces rayons lumineux 50, 60 issus de la scène observée traversent l’optique de focalisation 110 qui les fait converger. Les rayons lumineux 50 et 60 après convergence sont référencés 51 et 61, respectivement.With regard to the second function, FIG 5 represents the optical path traversed by two light rays 50 and 60, in an exemplary optical detection module 120. For the sake of simplification, only the focusing optics 110, the optical defocusing component 123 the diaphragm 122 to which it is attached and the photodetection assembly 121 are shown. The dimensions of these elements or the distances between these elements are not respected, FIG 5 aiming above all to illustrate the defocusing performed. The light rays 50 and 60 are useful light rays which pass through the opening 122b of the diaphragm 122. These light rays 50, 60 from the observed scene pass through the focusing optics 110 which makes them converge. The light rays 50 and 60 after convergence are referenced 51 and 61, respectively.

Dans l'exemple représenté, le composant optique de défocalisation 123 est une lame optique à faces planes 123a, 123b, parallèles entre elles. Le composant optique de défocalisation 123 pourrait toutefois se présenter sous une autre forme.In the example shown, the defocus optical component 123 is an optical plate with plane faces 123a, 123b, parallel to each other. The defocus optical component 123 could, however, be in another form.

En traversant le composant optique de défocalisation 123, le rayon lumineux 51 est d'abord réfléchi par la face 123b avec un premier angle de déviation, puis par la face opposée 123a avec un second angle de déviation. Après cette double réflexion au sein du composant optique de défocalisation 123, le rayon lumineux est défocalisé. Il est référencé 52. De la même façon, le rayon lumineux 61 subit une double réflexion, avec déviation, sur la face 123b puis sur la face 123a du composant optique de défocalisation 123. Après la double réflexion au sein du composant optique de défocalisation 123, le rayon lumineux est défocalisé. Il est référencé 62. Les rayons lumineux défocalisés 52 et 62 forment une première image défocalisée par rapport à la deuxième image formée par les rayons 51 et 61. Cette première image défocalisée est également décalée latéralement par rapport à la deuxième image formée par les rayons lumineux 51 et 61.By passing through the defocus optical component 123, the light beam 51 is first reflected by the face 123b with a first deflection angle, then by the opposite face 123a with a second deflection angle. After this double reflection within the optical defocus component 123, the light beam is defocused. It is referenced 52. In the same way, the light ray 61 undergoes a double reflection, with deflection, on the face 123b and then on the face 123a of the defocus optical component 123. After the double reflection within the defocus optical component 123 , the light beam is defocused. It is referenced 62. The defocused light rays 52 and 62 form a first defocused image with respect to the second image formed by the rays 51 and 61. This first defocused image is also offset laterally with respect to the second image formed by the light rays. 51 and 61.

Dans le présent exposé, par décalage latéral, on désigne le décalage dans le plan de détection (dans l'exemple des figures, le plan 121a) permettant de séparer la première et la deuxième image à l'intérieur de la deuxième zone de la surface de détection (dans l'exemple des figures, la zone 142).In the present disclosure, by lateral shift, is meant the offset in the detection plane (in the example of the figures, the plane 121a) for separating the first and the second image inside the second zone of the surface detection (in the example of the figures, the area 142).

Les valeurs du décalage et de la défocalisation dépendent de plusieurs caractéristiques du composant optique de défocalisation 123 tel que, par exemple, l’épaisseur du composant optique de défocalisation, son indice optique, l’angle entre les faces 123a et 123b. Ces caractéristiques étant connues ou facilement calculables, les valeurs de la défocalisation et du décalage par rapport à l’image focalisée sont connues.The offset and defocus values depend on several characteristics of the defocus optical component 123 such as, for example, the thickness of the defocus optical component, its optical index, the angle between the faces 123a and 123b. These characteristics being known or easily calculable, the values of the defocusing and of the offset with respect to the focused image are known.

Un algorithme de diversité de phase est mis en œuvre par une unité de traitement 130 pour estimer l’erreur de phase du front d’onde, ou WFE, vue par l’instrument optique. Pour estimer la WFE, cet algorithme utilise des données issues des deux images défocalisées et décalées latéralement entre elles et les valeurs de défocalisation et de décalage connues. Les algorithmes de diversité de phase étant bien connus dans le domaine, ils ne seront pas décrits plus en détails.A phase diversity algorithm is implemented by a processing unit 130 to estimate the wavefront phase error, or WFE, seen by the optical instrument. To estimate the WFE, this algorithm uses data from the two defocused and laterally offset images and the known defocus and offset values. Since phase diversity algorithms are well known in the art, they will not be described in more detail.

Une fois la WFE estimée, elle peut être prise en compte, soit pour corriger par calcul les signaux émis par l'ensemble de photodétection 121, soit pour corriger de manière active la forme ou la configuration de certains éléments de l'instrument optique 100 (en particulier l'optique de focalisation 110) de sorte que l'image détectée soit la plus nette possible. Un exemple de correction active est donné ci-après, en référence à la FIG 1.Once the WFE has been estimated, it can be taken into account, either to correct by calculation the signals emitted by the photodetection assembly 121, or to actively correct the shape or configuration of certain elements of the optical instrument 100 ( in particular focusing optics 110) so that the detected image is as sharp as possible. An example of active correction is given below, with reference to FIG.

Un exemple d’instrument optique 100 associé à un analyseur de front d’onde 220 est schématisé sur la FIG 1. L'instrument optique 100 comprend une optique de focalisation 110 et un module de détection optique 120 du type précité. L'instrument optique 100, l'analyseur de front d’onde 220 et limité de contrôle 230 sont connectés en série dans une boucle fermée. L’analyseur de front d’onde 220 met en œuvre un algorithme de diversité de phase. L’analyseur de front d’onde 220 reçoit des signaux 10 du module de détection 120. Sur la base de ces signaux 10, l’analyseur de front d’onde 220 détermine, par la mise en œuvre de l’algorithme de diversité de phase, des informations de phase 20 qui sont transmises à l’unité de contrôle 230. L’unité de contrôle 230 analyse les informations de phase 20 et transmet à l'instrument optique 100 des commandes de correction 30. Les commandes de correction 30 peuvent être, par exemple, des commandes de déformation d’un miroir pour corriger la distorsion d’un des composants optiques de l'instrument 100. L'analyseur de front d'onde 220 et l'unité de contrôle 230 peuvent être intégrés, en totalité ou en partie, à l'unité de traitement 130 de la FIG 2.An example of an optical instrument 100 associated with a wavefront analyzer 220 is shown diagrammatically in FIG. 1. The optical instrument 100 comprises focusing optics 110 and an optical detection module 120 of the aforementioned type. The optical instrument 100, the wavefront analyzer 220 and control limit 230 are connected in series in a closed loop. The wavefront analyzer 220 implements a phase diversity algorithm. The wavefront analyzer 220 receives signals from the detection module 120. On the basis of these signals 10, the wavefront analyzer 220 determines, by the implementation of the diversity algorithm of phase, phase information 20 which is transmitted to the control unit 230. The control unit 230 analyzes the phase information 20 and transmits to the optical instrument 100 correction commands 30. for example, mirror deformation controls for correcting the distortion of one of the optical components of the instrument 100. The wavefront analyzer 220 and the control unit 230 may be integrated, in whole or in part, to the processing unit 130 of FIG.

Les modes ou exemples de réalisation décrits dans le présent exposé sont donnés à titre illustratif et non limitatif, une personne du métier pouvant facilement, au vu de cet exposé, modifier ces modes ou exemples de réalisation, ou en envisager d'autres, tout en restant dans la portée de l'invention telle que définie dans les revendications annexées.The modes or examples of embodiment described in the present description are given for illustrative and not limiting, a person skilled in the art can easily, in view of this presentation, modify these modes or embodiments, or consider others, while remaining within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Par ailleurs, lorsque les termes "comprend", "comprendre", "comprenant" et leur dérivés sont utilisés dans le présent exposé (y compris les revendications annexées), ils doivent être interprétés comme indiquant la présence de la ou des caractéristiques, données, étapes et/ou composants visés, sans toutefois exclure la présence d'autres caractéristiques, données, étapes et/ou composants.Furthermore, when the terms "includes", "include", "including" and their derivatives are used in this specification (including the appended claims), they must be interpreted as indicating the presence of the characteristic (s), data, steps and / or components, without excluding the presence of other characteristics, data, steps and / or components.

Enfin, les différentes caractéristiques des modes ou exemples de réalisation décrits dans le présent exposé peuvent être considérées isolément ou être combinées entre elles. Lorsqu'elles sont combinées, ces caractéristiques peuvent l'être comme décrit ci-dessus ou différemment, l'invention ne se limitant pas aux combinaisons spécifiques précédemment décrites. En particulier, sauf précision contraire ou incompatibilité technique, une caractéristique décrite en relation avec un mode ou un exemple de réalisation peut être appliquée de manière analogue à un autre mode ou exemple de réalisation.Finally, the various features of the embodiments or examples of embodiments described in the present disclosure may be considered in isolation or may be combined with one another. When combined, these characteristics can be as described above or differently, the invention is not limited to the specific combinations described above. In particular, unless otherwise specified or technical incompatibility, a feature described in connection with a mode or an embodiment may be applied in a similar manner to another embodiment or embodiment.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Module de détection optique (120) comprenant : - un ensemble de photodétection (121) comprenant une surface de détection (140) dont une première zone (141) reçoit une image focalisée d’une scène; ~ au moins un diaphragme (122) positionné en amont de l'ensemble de photodétection (121) et muni d’une ouverture (122b) qui laisse passer des faisceaux lumineux utiles à la formation de l’image focalisée de la scène sur la première zone (141) et qui bloque des fai sceaux lumineux parasites; et un composant optique de défocalisation (123) monté sur le diaphragme (122), au niveau de l’ouverture (122b) de celui-ci, le composant optique de défocalisation (123) ne couvrant qu’une partie de l'ouverture (122b) et formant sur une deuxième zone (142) de la surface de détection (140) une première et une deuxième image de la scène, la première image étant décalée latéralement et défocalisée d’une valeur prédéterminée par rapport à la deuxième image.An optical sensing module (120) comprising: - a photodetection assembly (121) including a sensing surface (140) having a first region (141) receiving a focused image of a scene; ~ at least one diaphragm (122) positioned upstream of the photodetection assembly (121) and provided with an opening (122b) which passes light beams useful for the formation of the focused image of the scene on the first zone (141) and which blocks parasitic light seals; and a defocus optical component (123) mounted on the diaphragm (122) at the aperture (122b) thereof, the defocus optical component (123) covering only a portion of the aperture (122); 122b) and forming a first and a second image of the scene on a second area (142) of the detection surface (140), the first image being offset laterally and defocused by a predetermined value with respect to the second image. 2. Module de détection optique selon la revendication 1, dans lequel le composant optique de défocalisation (123) est positionné en amont du diaphragme (122).An optical detection module according to claim 1, wherein the defocus optical component (123) is positioned upstream of the diaphragm (122). 3. Module de détection optique selon la revendication 1, dans lequel le composant optique de défocalisation (123) est positionné entre le diaphragme (122) et la surface de détection (140).An optical detection module according to claim 1, wherein the defocus optical component (123) is positioned between the diaphragm (122) and the detection surface (140). 4. Module de détection optique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un boîtier (124) enfermant ('ensemble de photodétection (121), ie diaphragme (122) et le composant optique de défocalisation (123).An optical detection module according to any one of claims 1 to 3, comprising a housing (124) enclosing the photodetection assembly (121), the diaphragm (122) and the defocus optical component (123). 5. Module de détection optique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant au moins un composant optique passif (125), en particulier un filtre spectral, qui laisse passer les faisceaux lumineux d’une bande spectrale donnée.5. Optical detection module according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one passive optical component (125), in particular a spectral filter, which passes light beams of a given spectral band. 6. Module de détection optique selon la revendication 5, dans lequel le composant optique de défocalisation (123) est positionné entre le diaphragme (122) et le composant optique passif (125).An optical detection module according to claim 5, wherein the defocus optical component (123) is positioned between the diaphragm (122) and the passive optical component (125). 7. Module de détection optique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le composant optique de défoeaîisation (123) est fixé, en particulier par collage ou brasage, sur le diaphragme (122).7. Optical detection module according to any one of claims 1 to 6, wherein the optical de-modeling component (123) is fixed, in particular by gluing or brazing, on the diaphragm (122). 8. Module de détection optique selon Tune quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la surface de la deuxième zone (142) représente environ ou moins de 10%, en particulier moins de 8%,.de la surface de détection (140).An optical sensing module as claimed in any one of claims 1 to 7, wherein the area of the second area (142) is about or less than 10%, particularly less than 8%, of the sensing surface (140). . 9. Instrument optique comprenant : - au moins un module de détection optique (120) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8; et - un ensemble optique de focalisation (110) pour faire converger les faisceaux lumineux en provenance de la scène observée vers l'ensemble de photodétection (121) du module de détection (120), de sorte qu'une partie des faisceaux lumineux qui convergent vers l'ensemble de photodétection (121) traversent l'ouverture (122b) du diaphragme (122), sans traverser le composant optique de défocalisation (123), pour former l’image focalisée de la scène sur la première zone (141) de la surface de détection (140), et qu'une partie des faisceaux lumineux qui convergent vers l'ensemble de photodétection (121) traversent l'ouverture (122b) du diaphragme (122) et le composant optique de défoeaîisation (123) pour former la première et la deuxième image de la scène sur la deuxième zone (142) de la surface de détection (140).An optical instrument comprising: at least one optical detection module (120) according to any one of claims 1 to 8; and an optical focusing assembly (110) for converging the light beams from the observed scene to the photodetection assembly (121) of the detection module (120) so that a portion of the converging light beams to the photodetection assembly (121) pass through the opening (122b) of the diaphragm (122), without passing through the defocus optical component (123), to form the focused image of the scene on the first region (141) of the detection surface (140), and a portion of the light beams converging towards the photodetection assembly (121) pass through the aperture (122b) of the diaphragm (122) and the optical de-modeling component (123) to form the first and second image of the scene on the second area (142) of the detection surface (140). 10. Instrument optique selon la revendication 9 associé à un analyseur de front d'onde qui met en œuvre un algorithme de diversité de phase pour estimer une erreur de phase du front dfonde-de l'instrument optique à partir des première et deuxième images formées par le composant optique de défocalisation (123) et détectées par l'ensemble de photodétection (121).An optical instrument according to claim 9 associated with a wavefront analyzer which implements a phase diversity algorithm for estimating a phase error of the optical instrument-edge of the first and second images formed. by the defocus optical component (123) and detected by the photodetection assembly (121).
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