Brevet FR2355305A1 — publié le 19780113

La présente invention concerne un objectif destiné a fonctionner avec un rayonnement infra-rouge et notamment un rayonnement de la gamme 8-14 microns Les objectif s pour rayonnement infra-rouge comportent des éléments optiques réalisés dans des matériaux spéciaux relativement couteux (par exemple germanium Zn Se, Irtran, Retran) et il est avantageux de réduire autant que possible les dimensions de ces éléments. Le but de la présente invention est de réaliser une telle réduction sans compliquer les formes des surfaces des éléments optiques et, notamment, en utilisant de façon exclusive ou quasi exclusive, des formes sphériques. L'invention vise notamment a fournir un objectif dont les éléments en matériau spécial, par exemple en germanium, ont un diamètre réduit et, en particulier, un objectif de 200 mm dont lesdits éléments ne depassent pas un diamètre de 100 mm environ. Dans une réalisation particulièrement intéressante, l'invention vise fournir un objectif ayant un champ plan de 1.6 mm de aiiiètre, d'une ouverture F/l et parfaitement achromatique. L'objectif de l'invention comporte un premier miroir qui reçoit les rayons incidents et les réfléchit vers un second miroir à surface sphérique qui les renvoie vers un système correcteur disposé dans une ouverture formée au centre du premier miroir ou dispose en amont ou en aval de cette ouverture. Le premier miroir peut être en une matière ordinaire. Le second miroir est, selon les réalisations, en une matiere ordinaire ou en une matiere transparente au rayonnement infra-rouge concerné. Le système correcteur est en une matière transparente au dit rayonnement infra-rouge. De façon typique, on utilise de préférence un second miroir constitué par une lentille ou unepluralité de lentilles en matiere transparente au rayonnement infra-rouge, cette lentille ou cette pluralité de lentilles étant associée à un moyen faisant que le rayonnement reçu par-la lentille ou les lentilles les traverse puis est renvoyé en les traversant a nouveau. Ce moyen est par exemple une métallisation de la face arrière de la lentille ou de la derniers des lentilles (dans le sens des rayons incidents). On décrira ci-après differentes réalisations de cet objectif en référence aux figures du dessin joint qui montrent chacune une réalisation. La figure 1 représente une realisation dans laquelle le premier miroir A est un tiroir en verre ayant une surface 1 asphérique, le second miroir B est un miroir sphérique également en verre dont le rayon de courbure est infini (miroir plan), et le système correcteur C est composé de trois lentilles en germanium disposées en amont du premier miroir A (dans le sens des rayons réfléchis par le miroir B), devant une ouverture D formée au centre du miroir A. Le miroir A a un diamètre de 200 mm tandis que les lentilles en germanium ont un diamètre maximal de 52 mm. Cette solution est particulièrement intéressante par le fait qu'elle comporte un miroir plan ordinaire qui est relativement léger et qu'il est donc possible de faire vibrer, ce qui est utile pour certaines applications. La figure 2 représente une realisation dans laquelle le premier miroir A est un miroir concave sphérique en verre, le second miroir B est une lentille divergente en germanium d'une épaisseur de la gamme 15-25 mm métallisée sur sa face arrière 3 pour servir de miroir en était traversé deux fois par les rayons infra-rouge, et le système correcteur de champ C comporte deux lentilles en germanium (ménisque convergent et divergent). Le miroir sphérique A a un diamètre de 200 mm tandis que le miroir en germanium B a un diamètre de 100 mm. Les deux lentilles en germanium du système correcteur ont un diamètre au plus égal a 51 mm. Le système correcteur est disposé approximativement dans l'ouverture D du miroir sphérique A. Cette solution est particulièrement intéressante par le fait qu'elle ne comporte que des surfaces sphériques. La figure 3 représente une variante de la réalisation de la figure 2, dans laquelle toutes les surfaces fonctionnelles des éléments optiques sont également sphériques, mais dans laguelle le second miroir B est constitué par une lentille en germanium moins épaisse que la lentille correspondante de la réalisation de la figure 2, à savoir d'une épaisseur de la gamme 5-10 mm, et dans laquelle le systeme correcteur est un système plus puissant que celui de la réalisation de la figure 2 et est disposé en aval du miroir A (dans le sens des rayons réfléchis par le miroir B) en arrière de l'ouverture D du miroir A. Le miroir A a un diamètre de 200 m, le miroir B a un diamètre de 102 mm et les deux lentilles en germanium du système correcteur ont un diamètre de 72 mm. Dans cette réalisation, le système correcteur comprend égalemènt-untroisième élément 8 en germanium. Il va de soi que le germanium ne constitue qu'un exemple non exclusif de matériau se laissant traverser par le rayonnement infrawrouge concerné. REVED I CA T I ON S 1. Objectif pour rayonnement infra-rouge, caractérisé en ce qu'il comporte un premier miroir qui reçoit les rayons incidents et les réfléchit vers un second miroir à surface sphérique qui les renvoie vers un système correcteur disposé dans une ouverture formée au centre du premier miroir ou disposé en amont ou en aval de cette ouverture. 2. Objectif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le second miroir est un miroir plan et par le fait que le premier miroir est xn miroir concave asphérique. 3. Objectif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le système correcteur comporte trois lentilles et est disposé en amont du premier miroir. 4. Objectif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le second miroir est constitué par une ou plusieurs lentilles en matériau transparent au rayonnement infra-rouge associée(s) à un moyen renvoyant à travers la ou les lentilles le rayonnement réfléchi par le premier miroir et qui a traversé la ou les lentilles. 5. Objectif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que-la ou les lentilles qui composent le second miroir sont à surfaces sphériques. 6. Objectif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le second miroir est une lentille divergente et par le fait que le premier miroir est un miroir concave sphérique. 7. objectif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le second miroir a une épaisseur de la gamme 15-25 mm. 8. Objectif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait 9. Objectif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que le second miroir a une épaisseur de la gamme 5-10 mm. 10. Objectif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le système correcteur comporte deux lentilles et est disposé en aval du premier miroir.