Brevet FR2006958A1 — publié le 19700102

î 2006958 La présente invention concerne un système optique destiné X former des images mises au point par dédoublement, ayant le même grossissement, comprenant un groupe de lentilles convergentes frontal de distance focale f et un groupe de lentilles conver-5 gentes postérieur ayant une distance focale f^ =f /A x, formule dans laquelle Ax est une distance arbitraire entre deux objets placés en face du groupe de lentilles frontal au-delà de la distance focale f» La distance entre des plans principaux des deux groupes de lentilles est éga2&k la distance focale f 10 et au moins l'un des deux groupes est réalisé en tant que système optique de mise au point par dédoublement, en vue de la mise au point des deux objets sur le même plan, avec le mène grossissement. L'invention a trait à un système optique et un procédé de 15 formation d'images mises au point par dédoublement, ayant le même grossissement. On connaît la lentille du type G-arutso , la lentille prismatique du type Meslin Billet, un filtre de mise au point par dédoublement, etc., en vue de la réalisation d'un système optique 20 de mise au point par dédoublement» Toutefois, lorsque ces systèmes optiques sont utilisés tels quels, ils présentent des inconvénients tels que la variation des grossissements de deux objets disposés à distance l'un de l'autre» Il est par conséquent impossible de comparer ou de confronter les formes et les dimensions de ces deux objets» 25 La présenta invention a pour but principal d'offrir un procé dé perfectionné destiné à la formation, sur le même plan focal, avec le m$me grossissement, des images orientées dans la même direction de deux objets disposés en face de l'objectif, à distance l'un de l'autre, dans la direction de l'axe optique de l'objectif, 30 de manière à éliminer l'effet mentionné ci-dessus. En bref, le procédé de formation d'images mises au point par dédoublement, conforme à l'invention, consiste à disposer un groupe frontal de lentilles convergentes ayant une distance focale f , par rapport au groupe postérieur de lentilles conver- A 35 gentes ayant une distance focale f^=f /A x de telle manière que les plans principaux des groupes de lentilles frontal et postérieur soient espacés l'un de l'autre d'une distance égale à la distance focale f du groupe de lentilles frontal; l'un ou l'autre des deux groupes se compose d'un système optique de mise au point par 69 13346 2 2006958 15 dédoublement de l'image, de sorte que deux objets qui sont disposés au-delà de la distance focale du groupe de lentilles frontal en face de ce groupe, espacés l'un de l'autre d'une distance arbitraire A x , sont mis au point sur le même plan focal, avec le même grossissement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en r^ard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limite.tif des formes de réalisation conformes à 1'inventiono La figure 1 illustre un principe fondamental de la présente invention» La figure 2 est une vue schématique illustrant la disposition d'une forme de réalisation de l'invention , en combinaison avec un système d'éclairage du type à exposition directe ou à transmission. La figure 3 est une vue schématique illustrant la disposition d'une autre forme de réalisation de l'invention, en combinaison avec un système d'éclairage du type à réflexion» Le principe fondamental de la présente invention sera décrit en détail en se référant à la figure 1» Une lentille convergente, désignée dans son ensemble par L.j a une distance focale f et constitue un groupe de lentilles ' 'îrônt'al'c"~"'~ Ûne " îëntiiïe convergente prismatique désignée par Lg a une distance focale f^ et constitue un groupe de lentilles postérieur et son plan principal est disposé au point focal du groupe de lentilles frontal L^, Le premier objet se trouve à une distance a en face du groupe de lentilles frontal L^. Le second objet S2 est disposé entre le premier objet et le 5q groupe de lentilles frontal L^ et est espacé du premier objet d'une distance arbitraire A x» En raison de la disposition décrite ci-=âessus , lorsque le premier objet est mis au point sous la forme d'image * par l'intermédiaire du groupe de lentilles frontal en un point espacé du plan principal du groupe de lentilles frontal L^ d'une distance b , on a la relation suivante t 20 69 13346 3 2006958 JL + J L. CD a + b " f et grossissement : m = b/a o.«(2) 5 Lorsque l'image S2* du second objet S2 est mise au point par l'intermédiaire des groupes de lentilles frontal et postérieur L.| et Lg au même point de l'image , on a la relation suivante : 1 + _L = _L ............ (3) 10 a - Ax y f et _J + L_ _ _L (t) f - y + b - f ~ f 1 Dans ces formules, y est la distance entre le point où 15 l'image du second objet S2 est mise au point par l'intermédiaire du groupe de lentilles frontal L^ 8 etle plan principal. Il y a lieu de remarquer, naturellement, que les objets sont disposés de manière à satisfaire à la relation a - A x f« Dans ce cas, le grossissement est donné par la relation : 20 y b - f m* = . s „ a-Ax f-y (5) 25 En vue d'éliminer y des équations (3) et (4), on tire tout d'abord y de l'équation (3)» f (a - A x) 7 = (a - A x) - f (6) En transposant l'équation (4), on a : f, o> - f ) f - y - (b - f ) - ^ 30 et en portant l'équation (6) dans l'équation (7), on a : f (a - A x) f 1 (b - f) f (a - A x) - f (b - f) - f1 On a par conséquent 35 f2 C f1 - (b - f) ] = f1(b - f) [(a - A x ) - f ]..a(8) De la formule générale : (b - f ) (a - f ) = f 2 nn +•? ro • 69 13346 4 2006958 En portant l'équation (9) dans l'équation (8), on a : f1 A 2 Par conséquent f1 A x = f2 f 1 = f2 / A x. La distance focale f, du groupe de lentilles postérieur devient donc f / A xn On tire des équations (2) et (5) les grossissements des images S.|* et S2* des premier et second objets 3^ et S2 ! m" = b/a et y b - f m' = - a - A x f - y En remplaçant y et f - y par leurs valeurs tirées des équa- ^ cj tions (6) et (7), on a : f (b - f) - f »■. . 1- (a - A x ) - f f^ En substituant les formules générales données ci-dessus : 20 b - f = f2/(a - f ) et f 1 = f2 / A x dans l'équation (10), on a : m' = b/a 25 Par conséquent : m = m' * Ceci signifie qu'on peut obtenir des images ayant le même grossissement» Pour faciliter la compréhension de ce principe, on suppose, 30 sur la figure 1 : A x = f 0 a = 2f et - ' b = 2f. 35 II y a lieu de remarquer que le groupe de lentilles prisma tiques disposé au point focal du groupe de lentilles frontal -L^, en arrière de ce groupe, peut être composé de lentilles ayant des longueurs focales différentes f2 e"k ^3 » respectivement, * (fg h ^3 )0 -^ar conséquent, deux points qui se trouvent à des 69 13346 5 2006958 distances de l'objet : A x.j = f2 /f.j et A ^2 = f2 /f2 sont mis au point» Ceci signifie que deux points qui satisfont à la condition suivante ^ ^ 5 A x = A x. - A x9 = f2(-s— - —s- ) 1 ^ I1 x2 sont mis au point. En outre, lorsque l'une ou l'autre des deux lentilles est une lame à faces parallèles, c'est-à-dire lorsque la distance focale ±2 devient infinie, on a 1Q A x = A X1 Ceci est représenté sur la figure 2 qui illustre une forme de réalisation du système optique en combinaison avec le système d'éclairage du type à transmission , conformément à la présente invention. Sur la figure 2, ¥ désigne une source lumineuse ; 1^' et 15 L^ 1 représentent le système optique d'éclairage; et S£ désignent un premier et respectivement un second objet ; est un groupe de lentilles frontal ; 112 est un groupe de lentilles postérieur et * et S2' représentent les images des objets et respectivement S2. La disposition et l'agencement des 20 objets et Sg et les groupes de lentilles frontal et postérieur L.j et Lg doivent être effectués conformém nt à l'invention. Le système d'éclairage Lg1 et L^* est symétrique du système optique de mise au point L^ et L2 , du point de vue géométrique et du point de vue fonctionnel. Sur la figure 2, 25 le groupe de lentilles postérieur est représenté en tant que lentille prismatique,, mais en pratique, pour faciliter l'assemblage des lentilles, une lame à faces parallèles peut garnir la partie découpée de la lentille prismatique. Lorsque le système optique est conçu comme décrit ci-dessus en regard de la 30 figure 2, les deux objets et peuvent être simultanément éclairés par l'intermédiaire du groupe de lentilles Lj'et avec la même intensité lumineuse, et les images des objets S.| et Sg peuvent être mises au point sur le même plan focal avec le même grossissement et la même orientation, par i'inter-35 médiaire des groupes de lentilles frontal et postérieur L^ et L^. 69 13346 6 2006958 On donne ci-après la description d'une seconde forme de réalisation de l'invention , en regard de la figure 3. Il s'agit d'une forme de réalisation dans laquelle les objets sont éclairés 5 par un système d'éclairage par réflexion. Sur la figure 3, W désigne une source lumineuse ; est une lentille de condenseur, HM désigne un miroir semi-transparent incliné par rapport à l'axe optique de l'objectif ; désigne un groupe de lentilles postérieur ; représente un groupe de lentilles frontal ; 10 et S^ désignent respectivement un premier et un second objet et S.j r et S2* représentent leurs images respectives mises au point. Etant donné que les objets, les lentilles et la source lumineuse sont agencés et disposés conformément à l'invention, comme décrit en détail dans ce qui précède, les rayons lumineux 15 provenant de la source lumineuse traversent la lentille de condenseur L^, le miroir semi-transparent HM, la lentille postérieure Lg et la lentille frontale et éclairent uniformément les second et premier objets S2 et S^ avec la même intensité d'éclai-rement « 20 En outre, ces groupes de lentilles frontal et postérieur L.| , Lg constituent le système optique de formation des images, qui met donc au point les images S^1 et S2S sur le même plan focal avec le même grossissement et la même orientation. Il y a lieu de remarquer que la lentille prismatique peut 25être remplacée par un système optique de mise au point par dédoublement ordinaire , par exemple une lentille de Fresnel , des filtres de mise au point par dédoublement, etc., la lentille annulaire, etc..., sans s'acarter du cadre de 1!invention. Comme décrit ci-dessus, conformément à l'invention, il est 30 possible de mettre su point -sur le même plan focal avec le même grossissement et la mène orientation les images 8 S2* de deux objets et espacés l'un de l'autre d'une distance arbitraire A x en face de 1'objectif0 Par conséquent3 l'invention offre de nombreux avantages industriels ; par exemple, lorsque le système ■^optique conforme à l'invention peut être utilisé pour comparer ou confronter avec précision le cache et la pastille de circuits imprimés qui sont utilisés depuis peu dans une mesure croissante, le cache et la pastille peuvent être maintenus espacés l'iji de l'autre d'une distance A x lors de leur confrontation ou de leur 40 comparaison, de sorte que le cache et la pastille peuvent être protégés efficacement d'une détorioration ou dHme rupture, ce qui augmente la durée de vie utile du cache. 69 13346 7 2006958 BEVENDICATIONS 1, Système optique destiné à la formation d'images mises au point par dédoublement, caractérisé par le fait qu'il comprend un groupe de lentilles convergentes frontal ayant une distance t- focale f et un groupe de lentilles convergentes postérieur ayant une distance focale f^=f/Ax,Ax représentant une distance arbitraire entre deux objets placés tous deux en face du groupe de lentilles frontal au-delà de la distance focale f de ce groupe, la distance entre des plans principaux des groupes de lentilles ,|Q étant égale à la distance focale f et au moins l'un des groupes de lentilles étant réalisé en tant que système optique de mise au point par dédoublement, de sorte que l'on obtient la mise au point des deux objets sur le même plan, avec le même grossissement. 2. Sytème optique destiné à la formation d'images mises au 15 point par dédoublement, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le groupe de lentilles convergentes postérieur est réalisé comme système optique de mise au point par dédoublement ayant des distances focales f^ et f2 qui satisfont à la relation :