Brevet FR3021759A1 — publié le 20151204

DISPOSITIF OPTIQUE POUR L'OBSERVATION D'UN OBJET, MINIMISANT LE PHENOMENE DE REFLEXION INTERNE La présente invention s'applique à la réalisation d'éléments optiques utilisés dans les objectifs de type microscopique ou conoscopiques et à la résolution d'un inconvénient inhérent aux procédés actuels de réalisation, observé principalement lorsque le champ angulaire ou l'ouverture numérique de ces objectifs devient important. Les solutions optiques retenues dans la réalisation d'objectifs de type « microscope », et en particulier lorsque l'ouverture numérique est importante, utilisent de façon courante et pour les lentilles proches de l'objet à observer ou mesurer des lentilles convergentes de type ménisque, plan-convexe et plus rarement biconvexe, pouvant aller pour leur partie convexe orientée vers le plan image jusqu'à l'hémisphère. Différentes lentilles convergentes sont représentées sur la première ligne de la figure 1, tandis que 20 différentes lentilles de type divergentes sont représentées sur la deuxième ligne de la cette figure 1. Ce type de lentilles convergentes est également utilisé de façon similaire dans d'autres types d'équipements, en 25 particulier de métrologie de flux ou de conoscopie. Une telle lentille convergente peut être constituée de la façon suivante : - Une première surface, orientée vers l'objet, sphérique ou 30 asphérique, concave, plane ou convexe, - Un matériau transparent d'indice de réfraction > 1. En règle générale les verres utilisés en optique ont un indice de réfraction compris entre 1.4 et 1.95. - Une seconde surface convexe, sphérique ou asphérique, 35 pouvant aller jusqu'à une forme proche de l'hémisphère. Les axes de révolutions des premières et secondes surfaces sont confondus avec l'axe optique de la lentille. Les propriétés géométriques (Rayons de courbures) de ces surfaces 3021759 2 sont telles que la lentille résultante est convergente (De focale positive). Les lentilles les plus utilisées dans le cadre d'ensembles 5 optiques à forte ouverture numérique sont généralement de type « ménisques convergent » (« Positive meniscus »). Phénomène dit de « réflexion total interne » Il est bien connu qu'un rayon lumineux se propageant dans un 10 milieu d'indice de réfraction nl, peut, sous condition d'incidence à un angle inférieur à l'angle theta critique (Oc), se voir totalement réfléchi lorsqu'il rencontre un milieu d'indice de réfraction n2 inférieur. 15 L'angle critique est donné par :Oc= arcsin (n2 / n1) Dans le cadre d'un objectif microscopique ou conoscopique utilisé pour les applications évoquées ci-dessus, la lumière incidente émise par l'échantillon, peut parfaitement être, à cause de ce phénomène, renvoyée vers l'échantillon, provoquant ainsi des réflexions parasites pouvant compromettre l'observation de celui-ci ou la précision de la mesure. Pour des verres de très haut indice et dans le cas d'une 25 transition du verre à l'air, l'angle critique est très faible (De l'ordre de 33° avec le verre de type S-LAH65 d'indice 1.8 à 546 nm) comme on peut le voir sur la simulation numérique de la figure 2. Cette simulation est donnée à titre d'exemple, le même type de phénomène pouvant être observé quel que soit le 30 matériau utilisé (Ici le verre de marque Ohara et de référence S-LAH65). Ce phénomène a possiblement des conséquences importantes pour les propriétés de lentilles convergentes. 35 Si les caractéristiques de la lentille et le matériau utilisé le permettent, on peut observer ce phénomène expérimentalement, en pointant un laser dans les directions et 3021759 3 positions indiquées sur la figure 4 par exemple : le premier rayon (trait plein) traverse normalement le système avec un coefficient de transmission 98,4%, le second (traits pointillés) subit deux réflexions totales avant de retourner 5 vers la source avec un coefficient de réflexion de 97.7%. On peut simuler le comportement d'une lentille de ce type avec des outils logiciel ad-hoc, comme par exemple les programmes Code V, ZEMAX ou autres. La simulation de la figure 5 réalisée 10 avec le logiciel ZEMAX, montre également la réponse du composant à une source étendue placée devant celui-ci. On constate que la région concernée par le phénomène de réflexion totale interne est de forme annulaire. Le résultat de simulation de l'intensité réfléchie dans le 15 plan de l'objet, montre que pour un flux entrant de 1W/cm2, l'intensité réfléchie peut atteindre 2.4W / cm2. Bien entendu, ces chiffres dépendent de la géométrie exacte du ménisque considéré. Il est par contre clair, au vu des niveaux d'énergie rétro- 20 réfléchie (+240%) que ce comportement pose un problème métrologique si la configuration du système ou du couple « échantillon à mesurer / système de mesure » est telle que l'on vient polluer la mesure. Solutions de l'art antérieur Parmi les solutions envisageables par l'homme de l'art : - traitement anti-reflets On peut constater, conformément à la figure 3, que même si un traitement de type antireflet peut améliorer le comportement de l'interface pour des angles inférieurs à l'angle critique en abaissant l'intensité réfléchie pour des angles inférieurs et proches de l'angle critique, la valeur de cet angle ne s'en trouve pas modifiée et le phénomène persiste au-delà de cet angle. Le calcul de la figure 3 est donné ici à titre d'exemple, le même comportement pouvant être observé quel que soit le matériau utilisé et quel que soit l'empilement de couches minces utilisé pour réaliser l'antireflet. Les traitements antireflets ne sauraient donc fournir de 3021759 4 solution satisfaisante. - Limitation des rayons de courbure Une autre solution possible consiste à limiter les rayons de courbure des lentilles de façon à avoir n'utiliser que des 5 angles inférieurs à l'angle critique provoquant une réflexion interne totale. Dans ce dernier cas, les autres performances du système s'en trouvent fortement dégradées ou ne peuvent être atteintes. Par exemple et si on reprend l'exemple des figures 4 et 5 et 10 pour lequel, l'ouverture numérique du système est de sin(88°) = 0.9994, une restriction du diamètre du premier dioptre (Voir figure 6) permet de s'affranchir significativement des rétro-réflexions. Le flux rétro réfléchi passe de 5.2 W à près de 12 mW, soit 15 une réduction d'un facteur 400. Cependant les performances de la lentille s'en trouvent drastiquement affectées puisque l'ouverture numérique du système passe à sin(61°) = 0.876, ce qui d'un point de vue optique est une réduction dramatique du champ angulaire. 20 Problème technique Le problème qui doit être résolu est donc de diminuer significativement le niveau de retro-réflexions inhérent à ce type de lentille de façon à garantir que la distribution 25 angulaire et spatiale de lumière issue d'un dispositif sous test ne soit pas perturbée par la présence du système d'analyse et plus particulièrement du ou des éléments optiques convergents placés à l'entrée de ce dernier. 30 Solution de l'invention Cet objectif est atteint par l'invention qui concerne un dispositif optique pour l'observation d'un objet, comprenant au moins un premier élément optique de type lentille, définissant une surface avant orientée vers l'objet à observer 35 et une surface arrière opposée audit objet, ledit premier élément optique étant réalisé en un matériau optiquement transparent et présentant un indice de réfraction « n1 ». Selon l'invention, ce dispositif comprend un deuxième élément 3021759 5 optique d'une épaisseur prédéterminée, définissant une surface avant orientée vers l'objet et une surface arrière opposée à l'objet, et étant optiquement couplée par sa surface avant à la surface arrière du premier élément optique, ledit deuxième 5 élément optique étant réalisé en un matériau d'indice de réfraction n2 et pourvu d'au moins une portion réalisée en un matériau optiquement absorbant la lumière visible. L'invention peut par ailleurs présenter l'un et/ou l'autre des 10 aspects suivants parmi lesquels : - un deuxième élément optique d'une épaisseur prédéterminée, définissant une surface avant orientée vers l'objet et une surface arrière opposée à l'objet, et 15 étant optiquement couplée par sa surface avant à la surface arrière du premier élément optique, ledit deuxième élément optique étant réalisé en un matériau d'indice de réfraction n2 et pourvu d'au moins une portion réalisée en un matériau optiquement absorbant la 20 lumière visible, - la portion du deuxième élément optique réalisée en un matériau optiquement absorbant est la portion du deuxième élément optique la plus susceptible d'être le siège de réflexions internes totales, 25 - l'ensemble du deuxième élément optique est réalisé en un matériau absorbant optique, - le matériau absorbant optique constitutif du deuxième élément optique est neutre spectralement, - l'indice de réfraction n2 du deuxième élément optique est 30 inférieur à l'indice de réfraction n1 du premier matériau optique, - la surface arrière du premier élément optique est convexe et le deuxième élément optique présente la forme d'une calotte, 35 - l'épaisseur de la calotte est constante, - les indices n1 et n2 des matériaux constitutifs des premier et deuxième éléments optiques sont compris entre 1,43 et 1,96, 3021759 6 - le coefficient de transmission du matériau absorbant constitutif du deuxième élément est compris entre 1 et 99 l'épaisseur minimale du second élément optique est 5 choisie de façon à être supérieure à la longueur de cohérence de la lumière émise ou réfléchie par l'objet observé, dans le matériau utilisé. L'invention concerne par ailleurs un objectif de type 10 microscopique, comprenant un système optique de transport et de grandissement comportant une lentille ou plusieurs lentilles successives, et une lentille de champ, aptes à produire une image de l'objet observé dans le plan image, comprenant au moins un dispositif venant se substituer à la 15 lentille du système optique ou au moins à la lentille du système optique la plus proche de l'objet observé, parmi lesdites lentilles successives du système optique. L'invention concerne par ailleurs un objectif de type 20 conoscopique, comprenant un système optique de grandissement comportant une lentille ou plusieurs lentilles successives, permettant de produire une image de la répartition angulaire de flux de l'objet observé, venant se substituer à la lentille du système optique ou au moins à la lentille du système 25 optique la plus proche de l'objet observé, parmi lesdites lentilles successives du système optique. L'invention concerne également un instrument optique comprenant un objectif de type ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, articulée autour d'un exemple de réalisation non limitatif et faite en référence aux figures suivantes, parmi lesquelles : la figure 1 précitée représente différentes structures de lentilles convergentes et divergentes, les figures 2 et 3 précitées représentent des graphiques 30 35 3021759 7 illustrant l'évolution du coefficient de réflexion interne du verre S-LAH65 à 550 nm en fonction de l'angle d'incidence, et mettant en évidence l'angle critique à partir duquel une réflexion totale peut être observée, 5 sans traitement anti-reflet du verre en question (figure 2), et avec (figure 3), les figures 4 à 6 représentent par une vue schématique : figure 4 : une lentille convergente traversée par un rayon incident (trait plein) et faisant subir à un autre 10 rayon une double réflexion interne totale (traits pointillés), figure 5 : une simulation du comportement de la lentille avec une source étendue, mettant en évidence une portion périphérique annulaire de la lentille plus 15 sujette aux réflexions interne, figure 6 : cette même simulation avec cependant une diminution du diamètre du dioptre. la figure 7 représente un dispositif optique selon l'invention comprenant deux éléments optiquement couplés 20 permettant de réduire le phénomène de réflexion interne, la figure l'invention la figure l'invention 25 la figure l'invention la figure 8 illustre le dispositif optique selon associé à un système optique, 9 illustre le dispositif optique selon au sein d'un instrument de type microscope, 10 illustre le dispositif optique selon au sein d'un instrument de type conoscope, 11 montre quatre graphiques pouvant être utilisés pour dimensionner un paramètre du dispositif selon l'invention (indice de réfraction de la coquille). 30 Conformément à la figure 7, l'invention repose sur l'introduction d'une « coquille » en matériau absorbant 2 accolée au dioptre externe d'une lentille 1. Le matériau absorbant peut être un filtre ou un verre d'un coefficient 35 d'absorption compris entre 20 et 40 % de façon à atténuer fortement les rayons tout en conservant une intensité acceptable pour les rayons transmis. De façon à ce que l'ensemble des longueurs d'ondes utilisées soient affectés de 3021759 8 façon similaire, le matériau utilisé peut être un verre absorbant neutre spectralement (Verres de la série NG chez le fabricant Schott [R15] ou verres de la série ND chez le fabricant Hoya). 5 Par exemple, un matériau de type ND25 ou NG5 peut être utilisé. Ces deux éléments sont classiquement collés l'un à l'autre à l'aide d'un film de colle optique (N0A65 par exemple) d'indice adapté et d'épaisseur optiquement négligeable. On choisit en 10 règle générale un indice proche de celui d'un des verres, les indices étant souvent proches de 1.5 à 1.6 par exemple. L'épaisseur sera de quelques microns à une dizaine de microns. L'épaisseur physique de la coquille doit être supérieure à la longueur de cohérence de la lumière émise ou réfléchie par 15 l'objet observé 9 afin de s'affranchir de l'apparition de phénomènes d'interférences. Pratiquement cette épaisseur physique minimale sera pour des rayonnements de type « lumière naturelle » comprise entre 0.1 et 2 mm. La figure 7 décrit le composant obtenu. Un tel composant sera 20 utilisé dans un système optique de type objectif microscopique ou conoscopique en lieu et place de l'élément convergent « classique ». Selon le principe de l'invention : - Pour un rayon provenant de l'objet, le matériau absorbant de 25 la coquille n'est traversé qu'une seule fois si ce rayon est transmis (rayon 19) alors qu'il sera traversé 4 fois si ce rayon est rétro-réfléchi (rayon 20) à l'intérieur du composant. Les rayons rétro-réfléchis par le composant sont donc 4 fois plus absorbés que les rayons transmis. 30 - Pour un rayon provenant de l'objet, transmis par le composant et réfléchi partiellement à nouveau vers l'objet par le reste du système optique (non illustré), il traverse deux fois le matériau absorbant. Les rayons rétro-réfléchis par les composants suivants sont donc 2 fois plus absorbés que les 35 rayons transmis. Aide au dimensionnement du dispositif optique Les formules qui suivent sont données au seul titre d'outil 3021759 9 d'aide au dimensionnement dans le cadre la réalisation pratique de l'invention. La coquille a pour fonction la diminution de l'intensité des 5 rayons réfléchis sur l'objet et y parvient grâce à la nature absorbante de son matériau constitutif. Elle y parvient aussi de par le choix de son indice de réfraction n2. 10 Dimensionnement du coefficient de transmission Si l'épaisseur de la coquille est uniforme d'épaisseur DO et sa transmission dans l'axe de TO, l'épaisseur traversée à 15 l'angle critique 8C est donnée par : D0 Bec La transmission d'un rayon unique rétro-réfléchi TC - à 20 l'angle critique 8C - est donnée par : 4v, vo Et Si par exemple : 25 - TO = 32% - N = 1.5 alors TC / TO = 0.69% et TC = 0.2%, soit une diminution d'un facteur 500 de l'intensité des rayons réfléchis. 30 On voit donc que, si les paramètres des matériaux sont bien choisis et au prix d'une atténuation contrôlée des rayons transmis, les rayons rétro-réfléchis sont très fortement C Tc - 3021759 10 atténués. Dimensionnement de l'indice de réfraction de la coquille 5 Le choix de l'indice de réfraction de la coquille peut être également utilisé pour réduire les réflexions internes, car il peut être choisi de façon à augmenter l'angle critique obtenu à l'interface entre la lentille et la coquille, et celui obtenu à l'arrière de la coquille à son interface avec l'air, 10 et ainsi augmenter l'ouverture angulaire de rayons incidents non susceptibles d'être réfléchis. Le choix de l'indice n2 de la coquille peut résulter d'un compromis entre différents phénomènes : 15 La figure 11 représente l'évolution de l'angle critique (angle au-delà duquel se produit une réflexion à une interface entre deux matériaux d'indices différents) observé à l'interface entre une lentille convergente 20 d'indice n1 = 1,82 et un matériau d'indice n2. Cet angle est donné par la formule :0 (°) = Arcsin (n2 / n1) Plus cet angle critique est élevé, plus les risques d'observer des réflexions internes sont faibles. Ainsi, conformément au graphique obtenu, l'angle critique obtenu 25 sans coquille sur la lentille d'indice n1 (qui est alors en interface avec l'air d'indice n2 = 1), est de 33°, alors qu'il augmente à 56° lorsqu'une coquille d'indice 1,5 est utilisée. Cette première observation incite à utiliser un indice de réfraction n2 relativement élevé 30 pour la coquille, Toutefois, la figure 12 qui représente l'évolution de l'angle critique obtenu à et l'air (au niveau de coquille 2) est d'autant l'interface entre la coquille la surface arrière 6 de plus faible que l'indice la de 35 réfraction n2 pour la coquille est élevé, ce dont il résulte qu'un indice de réfraction élevé pour la coquille risquerait d'augmenter le risque de réflexion interne que l'on veut justement éviter. 3021759 11 - Ainsi, conformément à la figure 13 qui juxtapose les deux courbes, il est nécessaire d'utiliser, en fonction de l'indice de réfraction n1 de la lentille dont on souhaite réduire les réflexions internes, un indice de réfraction 5 n2 pour la coquille qui permette à la fois d'augmenter l'angle critique obtenu à l'arrière de la lentille vis à vis de l'angle critique obtenu lorsque cette lentille est en interface avec l'air, tout en définissant, à l'arrière de la coquille utilisée, un angle critique à l'interface 10 avec l'air, également supérieur à celui observé lorsque cette lentille est en interface avec l'air. Dans l'exemple illustré, pour lequel a été choisi un indice n2 = 1,5 pour la coquille, on obtient un angle critique à l'interface entre la lentille et la coquille, 15 de 42° (bien supérieur à l'angle critique obtenu pour la lentille en interface avec l'air) et un angle critique à l'interface entre l'arrière de la coquille et l'air, de 56° qui vient augmenter l'écart angulaire des rayons qui ne seront pas réfléchis. 20 On pourra envisager de choisir l'indice de la coquille à partir du point de croisement des deux courbes (elles se croisent lorsque n2 = -\/n1) en le fixant par exemple n2 = Vni +/- 30%. - Par ailleurs, on pourra choisir cet indice de réfraction 25 n2 en fonction du coefficient de réflexion R à l'interface lentille coquille, donné par la formule R (%) = (n2 - n1)^2 / (n2 + n1)^2 Ainsi, plus l'indice de la coquille n2 est proche de celui de la lentille, plus faible est le coefficient de 30 réflexion. On aura donc tendance à choisir pour la coquille un indice de réfraction proche de celui de la lentille, tout en permettant l'obtention d'un angle critique plus élevé que celui obtenu sans coquille. Par exemple, on pourra le fixer à une valeur comprise 35 entre n1-30% et n1+30%. Performances constatées Les résultats de la modélisation globale du dispositif optique 3021759 12 de la figure 7 avec : - une lentille convergente en forme de ménisque, définissant des surfaces avant 3 et arrière 4 sphériques, constituée d'un verre optique transparent d'indice n1 = 5 1,82 - une coquille à section constante en forme de calotte, dont la surface avant 5 s'applique le long de la surface arrière 4 de la lentille, d'une épaisseur de 0,2 mm , constituée d'un verre neutre spectralement, absorbant et 10 d'indice optique n2 = 1,5, - la coquille étant couplée optiquement à la lentille avec un film de colle optique (N0A65 par exemple) d'indice 1,524 et d'épaisseur lOpm 15 On constate par rapport au flux réfléchi par le ménisque de la figure 4 : - Le flux ayant pour origine les rayons rétro-réfléchis passe de 2.4W/cm2 à 10mW/cm2, soit une diminution d'un facteur 240 quand tous les rayons sont pris en compte. 20 - Le flux total passe de 5.2 W à 85 mW. Le flux réfléchi résiduel ayant maintenant pour origine la qualité des traitements antireflets appliqués sur les surfaces externes du ménisque. On observe une amélioration très importante des performances 25 du système. Les perturbations ayant pour origine les rayons rétro-réfléchis deviennent négligeables devant les autres sources de réflexions parasites (Traitements antireflets imparfaits, réflexion sur les parties mécaniques du système par exemple). 30 Il devient donc possible - grâce au dispositif de l'invention - de réaliser des dispositifs optiques à large ouverture sans en complexifier le design. Réalisation d'un objectif optique simple (figure 8) 35 Un objectif optique simple peut être obtenu en associant le dispositif optique selon l'invention 7 à un système optique 10 composé de une ou plusieurs lentilles 14 qui pourront chacune être munie sur leur surface opposée à l'objet observé 8, d'une 3021759 13 coquille en matériau absorbant, permettant de créer sur le plan image 11 du système, une image. Réalisation d'un objectif de type microscopique (figure 9) 5 Un objectif de type microscopique est utilisé pour réaliser, dans le plan image 11 dudit objectif, une image agrandie 21 de l'objet 8, image qui est observée visuellement grâce à un oculaire 16 ou automatiquement grâce à un capteur matriciel (non représenté sur cette figure) associé à un système optique 10 de transport et de grandissement 10, 15. Afin de réaliser un tel dispositif 12, l'élément optique selon l'invention 7 pourvu d'une lentille optiquement couplée à une coquille sera associé à un système optique 10, composé de une ou plusieurs lentilles 14 permettant d'obtenir la focale 15 désirée et de corriger, de façon connue de l'homme de l'art, les différentes aberrations géométriques et colorimétriques du système, et complété par une lentille de champ 15, aussi appelée lentille de tube. Si une ou plusieurs des lentilles 14 du sytème optique 10 sont 20 de type convergent et présentent également des réflexions totales internes, elles pourront avantageusement être remplacées par des éléments optiques du type de l'invention et être ainsi pourvues d'une coquille de diminution de la réflexion interne. 25 Réalisation d'un objectif de type conoscopique (figure 10) Un objectif de type conoscopique est utilisé pour réaliser, dans le plan image dudit objectif, une image 21 de la répartition angulaire du flux émis ou réfléchi par l'objet, 30 image qui est observée visuellement grâce à un oculaire 16, ou automatiquement grâce à un capteur matriciel 17 associé le cas échéant à un système optique de grandissement 18 et une lentille de champ 15. Au lieu du capteur matriciel 17, peut être utilisée une 35 pluralité de capteurs unitaires (un seul pixel) placés dans le plan de image 11 pour observer l'image 21. Si dans le cas où un capteur matriciel est utilisé la pupille d'entrée de l'objectif de transport 18 fait office de 3021759 14 diaphragme d'ouverture et règle la taille du spot analysé, lorsqu'une pluralité de capteurs unitaires est utilisée, chaque capteur sera précédé d'un diaphragme d'ouverture attitré 5 Afin de réaliser un tel objectif, l'élément optique 7 sera associé de façon connue avec un système optique 10 composé d'une ou plusieurs lentilles 14 permettant d'obtenir la focale désirée et de corriger les différentes aberrations 10 géométriques et colorimétriques du système. Si une ou plusieurs des lentilles 14 sont de type convergent et présentent également des réflexions totales internes, elles pourront avantageusement être remplacées par des éléments optiques du type de l'invention. 15 REVENDICATIONS1. Dispositif optique pour l'observation d'un objet, comprenant au moins un premier élément optique de type lentille, définissant une surface avant orientée vers l'objet à observer et une surface arrière opposée audit objet, ledit premier élément optique étant réalisé en un matériau optiquement transparent et présentant un indice de réfraction « n1 », caractérisé en qu'il comprend un deuxième élément optique d'une épaisseur prédéterminée, définissant une surface avant orientée vers l'objet et une surface arrière opposée à l'objet, et étant optiquement couplée par sa surface avant à la surface arrière du premier élément optique, ledit deuxième élément optique étant réalisé en un matériau d'indice de réfraction n2 et pourvu d'au moins une portion réalisée en un matériau optiquement absorbant la lumière visible. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion du deuxième élément optique réalisée en un matériau optiquement absorbant est la portion du deuxième élément optique la plus susceptible d'être le siège de réflexions internes totales. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que c'est l'ensemble du deuxième élément optique qui est réalisé en un matériau absorbant optique. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau absorbant optique constitutif du deuxième élément optique est neutre spectralement. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'indice de réfraction n2 du deuxième élément optique est inférieur à l'indice de réfraction ni du premier matériau optique. 3021759 16 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface arrière du premier élément optique est convexe et le deuxième élément optique présente 5 la forme d'une calotte 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la calotte est constante. 10 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les indices n1 et n2 des matériaux constitutifs des premier et deuxième éléments optiques sont compris entre 1,43 et 1,96. 15 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coefficient de transmission du matériau absorbant constitutif du deuxième élément est compris entre 1 et 99 %. 20 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur minimale du second élément optique est choisie de façon à être supérieure à la longueur de cohérence de la lumière émise ou réfléchie par l'objet observé, dans le matériau utilisé. 25 11. Objectif de type microscopique, comprenant un système optique de transport et de grandissement comportant une lentille ou plusieurs lentilles successives, et une lentille de champ, aptes à produire une image de l'objet observé dans 30 le plan image, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 venant se substituer à la lentille du système optique ou au moins à la lentille du système optique la plus proche de l'objet observé, parmi lesdites lentilles successives du système 35 optique. 12. Objectif de, type conoscopique, comprenant un système optique de grandissement comportant une lentille ou 3021759 17 plusieurs lentilles successives, permettant de produire une image de la répartition angulaire de flux de l'objet observé, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 venant se S substituer à la lentille du système optique ou au moins à la lentille du système optique la plus proche de l'objet observé, parmi lesdites lentilles successives du système optique. 10 13. Instrument optique, équipé de l'objectif selon la revendication 9.