Brevet FR3089307A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Composant de tête hémisphérique à images parasites réduites [0001] Le domaine de l'invention est celui des dispositifs optiques d'imagerie panoramique ou hémisphérique fonctionnant à toutes les longueurs d'ondes optiques allant de l'Ultra-Violet à l'Infra-rouge lointain, et comportant un composant de tête à symétrie de révolution. [0002] Un tel composant de tête à symétrie de révolution est décrit dans le brevet FR 13 03027. Il est réalisé dans un seul bloc de matériau optique transparent dans la gamme spectrale d'utilisation du composant et comporte une ou plusieurs faces réfléchissantes. [0003] Ce composant génère dans certains cas des images parasites. Des faisceaux incidents selon certains angles d'incidence qui traversent l'axe central du composant de tête et qui se réfléchissent sur le dioptre opposé à la face d'entrée, se réinjectent dans la combinaison optique et engendrent sur le plan focal du dispositif, des images parasites circulaires localisées sur l'image principale voulue. Ce phénomène est schématisé par le faisceau parasite noir épais sur la figure 1 a qui, après réfraction sur la face d'entrée 11, traverse l'axe optique zz' et subit une première réflexion sur la face d'entrée opposée puis une double réflexion dans le bloc du composant 10 (sur le miroir asphérique 12 puis sur le miroir secondaire 13) avant sa sortie par la face de sortie 12. Après réfraction sur la face d'entrée 11, les faisceaux utiles (en traits fins) ne subissent que la double réflexion avant leur sortie ; leur trajet ne traverse pas l'axe optique zz' et ces faisceaux ne subissent pas une première réflexion sur la face d'entrée opposée. Ceci est illustré sur les images des figures lb (sans image parasite) et le (avec image parasite). [0004] Pour des combinaisons optiques où l'acquisition d'une image hémisphérique permet aux faisceaux recueillis de se propager hors d'un matériau, c'est-à-dire en espace libre (air par exemple), des solutions d'interception des faisceaux parasites par masquage mécanique ont été proposées. Un tel composant à symétrie de révolution 100 comporte par exemple un cylindre en verre constituant la surface d'entrée 101 dans lequel est placé un miroir asphérique 102 comme montré figure 2 ; les faisceaux incidents sur la surface d'entrée 101 sortent par la surface de sortie 103 après simple réflexion sur le miroir asphérique 102. Une tige 104 métallique ou plastique est ajoutée sur l'axe central (axe de symétrie zz') du composant 100 pour stopper les faisceaux parasites. [0005] Mais il n'existe pas de solution pour réduire voire supprimer les faisceaux parasites dans un composant de tête réalisé dans un matériau optique plein qui ne permet pas facilement l'introduction d'un masque matériel en son sein. En effet, la fabrication d'un matériau optique plein se fait par usinage des faces extérieures d'un bloc de verre 2 optique plein. Il n'y a pas d'accès pour modifier facilement les propriétés optiques internes du composant selon son axe central. [0006] Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients. [0007] La solution selon l'invention consiste à prévoir dans la zone centrale du composant de tête, une zone qui n'est pas située sur le trajet des faisceaux utiles pour la formation de l'image voulue, afin de pouvoir placer dans cette zone un masquage pour les faisceaux directs parasites qui eux, passent par le centre du composant optique. [0008] Plus précisément l'invention a pour objet un composant de tête monopupillc - à champ d'entrée hyper hémisphérique quasi afocal au voisinage du champ de rayon angulaire 90°, - à surface d'entrée réfractive qui est une surface de révolution à génératrice droite inclinée sur l'axe optique d'un angle inférieur à 30°, - à face de sortie concave vue de l'extérieur du composant, à zone centrale réfractive et zone périphérique réflective désignée miroir primaire, et comportant un miroir secondaire asphérique à zone utile prédéterminée, - à axe de symétrie de révolution et ayant un diamètre extérieur maximal D. [0009] Il est principalement caractérisé en ce que le composant de tête est réalisé dans un bloc de matériau optique transparent à des longueurs d'onde prédéterminées, et en cc qu'il comporte une barrière à symétrie de révolution située sur l'axe de symétrie de révolution et traversant le composant de part en part, de diamètre d avec d