Brevet FR3132151A1 — publié le 20230728

Un instrument d’imagerie comprend un composant optique (3) qui est situé entre une optique imageante (1) et un capteur d’images (2). Il comprend en outre un masque (4) qui est intermédiaire entre le composant optique et le capteur d’images. Des faces (FE, FS) du composant optique sont inclinées de sorte que, en combinaison avec une ouverture appropriée du masque, des rayons lumineux qui sont issus d’une réflexion sur le capteur d’images suivie d’au moins une autre réflexion sur une des faces du composant optique, soient supprimés. Figure d’abrégé : Figure 2a INSTRUMENT D’IMAGERIE La présente description concerne un instrument d’imagerie conçu pour supprimer certains rayons lumineux parasites susceptibles de parvenir à un capteur d’images qui est utilisé dans l’instrument. Un instrument d’imagerie comprend de façon générale une optique imageante et un capteur d’images qui est disposé dans un plan d’image. Le capteur d’images saisit alors à chaque cycle de lecture, une image qui est formée par des rayons lumineux transmis par l’optique imageante. Pour chaque point d’image, ces rayons lumineux qui contribuent à la formation de l’image sont limités par une pupille de l’instrument. Cette pupille limite, dans un plan longitudinal qui contient l’axe optique de l’instrument au niveau du capteur d’images, le secteur angulaire des rayons lumineux qui parviennent au capteur d’images. Elle peut être déterminée de diverses manières, par exemple par un bord périphérique d’un des composants de l’optique imageante, ou par un diaphragme intermédiaire qui est ajouté dans un plan pupillaire de l’instrument. Certains instruments d’imagerie comprennent en outre un composant optique supplémentaire, qui est situé entre l’optique imageante et le capteur d’images, et qui est destiné à être traversé par les rayons lumineux qui forment l’image saisie par le capteur. Un tel composant optique peut être par exemple un filtre spectral, ou un ensemble de filtres spectraux qui sont juxtaposés et ont chacun une forme de bande. Mais les faces d’un tel composant optique supplémentaire, de même que la surface photosensible du capteur d’images, ont chacune un pouvoir résiduel de réflexion, même si ces faces et/ou la surface photosensible sont munies de traitements antireflets. Un rayon lumineux qui provient de l’optique imageante pour converger en un point d’image sur la surface photosensible du capteur d’images est alors partiellement réfléchi par celle-ci, puis de nouveau partiellement réfléchi par l’une ou l’autre des faces du composant optique supplémentaire, de sorte qu’une partie de ce rayon peut revenir sur le capteur d’images, à un endroit qui est en général différent du point d’image à son premier impact sur la surface photosensible. Les parties du rayon lumineux qui ont ainsi été réfléchies sont des rayons parasites. Ces rayons parasites provoquent une réduction du contraste et de la précision de l’image qui est saisie à chaque cycle de lecture du capteur d’images. Or le pouvoir résiduel de réflexion de chaque face du composant optique supplémentaire n’est pas toujours faible, de sorte que l’intensité lumineuse qui est associée aux rayons parasites peut être significative, et la dégradation de l’image saisie qui en résulte peut être gênante. Tel est le cas par exemple lorsque ce composant optique supplémentaire est un filtre spectral, avec un filtre interférentiel qui est porté par l’une des faces du composant. Même si sa valeur de transmission au centre de la fenêtre spectrale de transmission du filtre interférentiel est très élevée, avec une valeur de réflexion correspondante qui est très faible, le filtre interférentiel confère à la face du composant optique sur laquelle il se trouve, une valeur de réflexion qui est importante aux limites de la fenêtre spectrale de transmission. Par conséquent, un tel composant optique supplémentaire à filtre interférentiel peut générer des rayons parasites dans une mesure qui est gênante, particulièrement aux longueurs d’onde qui correspondent aux limites de la fenêtre spectrale de filtrage. En effet, ces longueurs d’onde de limites du filtre sont en général à l’intérieur de l’intervalle spectral de sensibilité du capteur d’images, de sorte que les rayons parasites qui sont générés par des réflexions sur la face du filtre dégradent l’image qui est saisie. Problème technique A partir de cette situation, un but de la présente invention est de réduire la quantité des rayons parasites qui parviennent au capteur d’images, dans un instrument d’imagerie du type qui vient d’être décrit. Plus particulièrement, l’invention a pour but de supprimer certains au moins des rayons parasites qui subissent au moins une réflexion sur l’une des faces du composant optique supplémentaire. Encore plus particulièrement, l’invention a pour but de supprimer, parmi tous les rayons lumineux qui parviennent au capteur d’images, des rayons parasites qui sont générés par une réflexion partielle de rayons lumineux utiles sur la surface photosensible du capteur d’images, suivie par une autre réflexion sur l’une des faces de sortie et d’entrée du composant optique supplémentaire. Par rayons lumineux utiles sont désignés ceux des rayons lumineux qui contribuent à l’image formée par l’optique imageante. Pour atteindre l’un au moins de ces buts, un premier aspect de l’invention propose un instrument d’imagerie qui comprend : - une optique imageante adaptée pour former une image, appelée image nominale, dans un plan d’image à partir de rayons lumineux qui sont transmis par cette optique imageante ; - un capteur d’images qui possède une surface photosensible, et qui est disposé de sorte que cette surface photosensible soit superposée au plan d’image ; et - un composant optique qui est situé fixement sur un trajet des rayons lumineux entre l’optique imageante et le capteur d’images, ce composant optique comprenant une portion d’un matériau réfringent et au moins partiellement transparent pour les rayons lumineux, cette portion ayant deux faces planes et étant traversée par les rayons lumineux entre ses deux faces lors d’une utilisation de l’instrument. Une partie utile de la surface photosensible est limitée par deux points opposés, appelés bords de champ, dans un plan longitudinal qui contient un axe optique de l’instrument. L’invention trouve utilité lorsque la surface photosensible du capteur d’images et l’une au moins des faces du composant optique possèdent des pouvoirs de réflexion respectifs, tels que les rayons lumineux qui forment l’image nominale sont partiellement réfléchis par la surface photosensible puis par la face du composant optique, et reviennent en direction de la surface photosensible. Selon une caractéristique l’invention, l’instrument comprend en outre : - un masque, qui est situé fixement sur le trajet des rayons lumineux entre le composant optique et le capteur d’images, et qui possède une ouverture limitée dans le plan longitudinal par deux bords de masque opposés, les rayons lumineux passant à travers cette ouverture lors de l’utilisation de l’instrument. Un premier des bords de masque et un premier des bords de champ sont situés, à l’intérieur du plan longitudinal, sur un même premier côté latéral de l’axe optique de l’instrument entre le composant optique et le capteur d’images. De même, un second des bords de masque et un second des bords de champ sont situés sur un même second côté latéral de l’axe optique, qui est opposé au premier côté latéral. Le premier bord de masque limite un faisceau lumineux qui est transmis par l’optique d’imagerie et qui converge au premier bord de champ, et le second bord de masque limite un autre faisceau lumineux qui est aussi transmis par l’optique d’imagerie mais qui converge au second bord de champ. Selon une caractéristique supplémentaire de l’invention, pour l’une au moins des faces du composant optique qui possède un pouvoir de réflexion, un angle d’inclinaison d’une direction qui est perpendiculaire à cette face, par rapport à l’axe optique entre le composant optique et le capteur d’images et à l’intérieur du plan longitudinal, est tel qu’un rayon lumineux, appelé rayon critique, qui est issu du second bord de champ puis réfléchi par la face du composant optique pour effleurer le premier bord de masque, fasse un angle avec l’axe optique au niveau du premier bord de masque, qui est inférieur à un plus petit des angles formés avec cet axe optique par des réflexions sur la surface photosensible du capteur d’images puis sur la face du composant optique de tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante en direction du capteur d’images. De cette façon, des rayons parasites qui résulteraient de réflexions ultérieures du rayon critique à l’intérieur de l’instrument sont supprimés. Simultanément, et grâce au fait que le rayon critique est celui qui présente un angle par rapport à l’axe optique qui est le plus grand après réflexion sur la surface photosensible du capteur d’images puis sur la face considérée du composant optique, parmi tous les rayons parasites qui proviennent d’un point de l’image nominale et qui subissent les mêmes réflexions, tous ces rayons parasites sont aussi supprimés. Le contraste de l’image telle que saisie par le capteur d’images est ainsi amélioré. De préférence, lorsque l’optique imageante possède une pupille qui est effective pour les rayons lumineux qui sont transmis par elle à travers le composant optique en direction du capteur d’images, le rayon critique, après réflexion sur la face du composant optique, peut être orienté angulairement en dehors d’un faisceau tel que résultant de la réflexion sur la surface photosensible puis sur la face du composant optique des rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante à travers le composant optique, et tels que limités par la pupille de l’optique imageante. En particulier, le premier bord de masque peut être superposé dans le plan longitudinal à une première limite qui est générée par la pupille de l’optique imageante et qui est effective pour les rayons lumineux qui parviennent au premier bord de champ. Alternativement ou en combinaison, le second bord de masque peut de même être superposé dans le plan longitudinal à une seconde limite qui est aussi générée par la pupille de l’optique imageante mais qui est effective pour les rayons lumineux qui parviennent au second bord de champ. Ainsi, l’optique imageante peut être optimisée quant à son encombrement et son poids par rapport au masque qui est ajouté selon l’invention. La face du composant optique qui est inclinée pour que le rayon critique soit moins oblique par rapport à l’axe optique que tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante, après leur réflexion sur la face du composant optique, peut être une face de sortie de ce composant optique, qui est tournée vers le capteur d’images. Or, le composant optique peut posséder une face de sortie qui est tournée vers le capteur d’images, mais aussi une face d’entrée qui est tournée vers l’optique imageante. Alors, la face du composant optique qui est inclinée pour que le rayon critique soit moins oblique par rapport à l’axe optique que tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante, après leur réflexion sur la face du composant optique, peut être la face d’entrée de ce composant optique. Dans ce cas, le rayon critique et les rayons lumineux sont soumis à une réfraction chaque fois que chacun d’eux traverse la face de sortie du composant optique. Encore lorsque le composant optique possède une face de sortie tournée vers le capteur d’images et une face d’entrée tournée vers l’optique imageante, et si ces deux faces d’entrée et de sortie possèdent des pouvoirs de réflexion respectifs, alors des rayons parasites qui sont issus de la réflexion sur la surface photosensible du capteur d’images suivie d’une réflexion sur l’une ou l’autre de la face de sortie et de la face d’entrée du composant optique peuvent tous être supprimés. Pour cela, les deux caractéristiques suivantes peuvent avantageusement être satisfaites : - la face de sortie est inclinée par rapport au plan perpendiculaire à l’axe optique entre le composant optique et le capteur d’images, dans un sens tel qu’une direction perpendiculaire à cette face de sortie s’éloigne du premier bord de masque en direction du second bord de masque, et selon une valeur d’angle telle qu’un premier rayon critique qui est issu du second bord de champ, puis est réfléchi par la face de sortie pour effleurer le premier bord de masque, fasse un premier angle par rapport à l’axe optique au niveau du premier bord de masque, qui est inférieur au plus petit des angles formés avec l’axe optique par les réflexions sur la surface photosensible puis sur la face de sortie de tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante en direction capteur d’images ; et - la face d’entrée est inclinée par rapport à la face de sortie de sorte qu’un second rayon critique qui est issu du premier bord de champ traverse la face de sortie, puis est réfléchi par la face d’entrée, retraverse la face de sortie pour effleurer le second bord de masque, fasse un second angle par rapport à l’axe optique au niveau du second bord de masque, qui est inférieur au plus petit des angles formés avec l’axe optique par des réflexions sur la surface photosensible puis sur la face d’entrée de tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante en direction du capteur d’images. Dans ce cas, le second rayon critique et les rayons lumineux sont soumis à une réfraction chaque fois que chacun d’eux traverse la face de sortie du composant optique. Alors, la direction perpendiculaire à la face de sortie du composant optique forme un angle qui est non-nul avec l’axe optique tel que cet axe optique est orienté entre le composant optique et le capteur d’images. De plus, la face d’entrée et la face de sortie du composant optique forment entre elles un angle qui est non-nul. Dans des cas particuliers de réalisation de l’invention, la partie utile de la surface photosensible du capteur d’images peut être limitée à un seul photodétecteur, ou pixel, à l’intérieur du plan longitudinal. Alors, l’invention peut être reproduite avec les caractéristiques suivantes : - la face de sortie du composant optique est perpendiculaire à un premier rayon lumineux qui parviendrait au photodétecteur, tel que ce premier rayon lumineux serait orienté au niveau de la face de sortie ; - la face d’entrée du composant optique est perpendiculaire à un second rayon lumineux qui parviendrait au photodétecteur après avoir traversé le composant optique, tel que ce second rayon lumineux serait orienté au niveau de la face d’entrée ; et - le masque est adapté pour limiter le faisceau des rayons lumineux qui parviennent au photodétecteur en ayant été transmis par l’optique imageante, à un secteur angulaire qui est compris entre les premier et second rayons lumineux à l’intérieur du plan longitudinal. De façon générale pour l’invention, le composant optique peut être un filtre spectral, ou un ensemble de filtres spectraux qui sont juxtaposés chacun en forme de bande, chaque filtre spectral étant efficace pour transmettre sélectivement des rayons lumineux qui sont contenus dans une fenêtre spectrale de ce filtre. En particulier, le filtre spectral ou chaque filtre spectral peut être du type filtre par absorption, filtre à couches, filtre à zones, etc. Encore de façon générale pour l’invention, la face ou l’une des faces du composant optique qui possède un pouvoir de réflexion peut comporter plusieurs facettes élémentaires en formes de bandes qui sont juxtaposées selon une direction de juxtaposition perpendiculaire à une direction longitudinale commune de toutes les facettes élémentaires. En outre, des plans qui contiennent un-à-un les facettes élémentaires, peuvent être tous parallèles et décalés entre eux. Dans ce cas, des rayons lumineux transmis par l’optique imageante qui traversent des facettes élémentaires différentes peuvent converger vers des parties disjointes de la surface photosensible du capteur d’images. Alors, une ouverture du masque peut être dédiée à chaque facette élémentaire séparément des autres facettes élémentaires, de façon à reproduire les caractéristiques de l’invention pour toutes les facettes élémentaires. En outre, l’instrument peut être combiné avec un système de balayage adapté pour déplacer l’image nominale sur la surface photosensible du capteur d’images selon une direction de balayage qui possède une composante parallèle à la direction de juxtaposition des facettes élémentaires. Par exemple, le composant optique peut comporter N facettes élémentaires qui sont juxtaposées, et toutes inclinées selon un même angle par rapport à l’axe optique dans le plan longitudinal, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux et inférieur ou égal à seize. Pour certaines applications de l’invention, chaque facette élémentaire du composant optique peut être associée à un filtre spectral respectif, de sorte qu’une fenêtre spectrale de transmission qui est associée à l’une des facettes élémentaires soit différente de la fenêtre spectrale de transmission qui est associée à chaque autre facette élémentaire. Enfin, de façon générale pour l’invention, l’optique imageante peut être d’un type quelconque. En particulier, ce peut être un télescope. En outre, un second aspect de l’invention propose un procédé d’imagerie qui utilise un instrument d’imagerie tel que décrit ci-dessus. Lorsque le composant optique comporte plusieurs facettes élémentaires qui sont associées à des filtres spectraux dont les fenêtres spectrales de transmission sont différentes, le procédé peut être de type procédé d’imagerie multispectrale. Un tel instrument d’imagerie peut notamment être utilisé à bord d’un satellite qui est en orbite autour de la Terre. Dans ce cas, il est particulièrement adapté que l’optique imageante soit un télescope. Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée ci-après d’exemples de réalisation non-limitatifs, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : est un schéma en coupe dans un plan longitudinal d’un instrument d’imagerie auquel l’invention peut être appliquée ; montre une réalisation de l’invention qui est adaptée à un cas où le capteur d’images ne comporte qu’une seule ligne de photodétecteurs ; montre une efficacité de la réalisation de l’invention de pour des premiers rayons parasites qui sont réfléchis sur un capteur d’images puis sur une face de sortie d’un composant optique situé devant le capteur d’images ; correspond à pour des deuxièmes rayons parasites qui sont réfléchis sur le capteur d’images puis sur une face d’entrée du composant optique ; correspond à pour des troisièmes rayons parasites qui sont réfléchis sur le capteur d’images puis à l’intérieur du composant optique ; montre un premier rayon critique qui est réfléchi sur la face de sortie du composant optique, dans un cas où le capteur d’images comporte plusieurs lignes voisines de photodétecteurs ; est un schéma optique qui illustre un critère angulaire de l’invention, pour supprimer des rayons parasites qui sont réfléchis sur la face de sortie du composant optique ; correspond à pour un second rayon critique qui est réfléchi sur la face d’entrée du composant optique ; et montre un perfectionnement de l’invention, pour lequel des portions d’image sont saisies en parallèle dans plusieurs bandes spectrales. Instrument d’imagerie (10), comprenant : - une optique imageante (1) adaptée pour former une image, appelée image nominale, dans un plan d’image (PI) à partir de rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante ; - un capteur d’images (2) qui possède une surface photosensible (SP), et qui est disposé de sorte que la surface photosensible soit superposée au plan d’image (PI) ; et - un composant optique (3) qui est situé fixement sur un trajet des rayons lumineux entre l’optique imageante (1) et le capteur d’images (2), ledit composant optique comprenant une portion d’un matériau réfringent et au moins partiellement transparent pour lesdits rayons lumineux, ladite portion ayant deux faces (FE, FS) planes et étant traversée par les rayons lumineux entre lesdites deux faces lors d’une utilisation de l’instrument (10), une partie utile de la surface photosensible (SP) étant limitée par deux points opposés, appelés bords de champ (BC1, BC2), dans un plan longitudinal qui contient un axe optique (A-A) de l’instrument (10), instrument (10) dans lequel la surface photosensible (SP) du capteur d’images (2) et l’une au moins desdites faces (FE, FS) du composant optique (3) possèdent des pouvoirs de réflexion respectifs, tels que les rayons lumineux qui forment l’image nominale sont partiellement réfléchis par la surface photosensible puis par la face du composant optique, et reviennent en direction de ladite surface photosensible, l’instrument (10) étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre : - un masque (4), qui est situé fixement sur le trajet des rayons lumineux entre le composant optique (3) et le capteur d’images (2), et qui possède une ouverture limitée dans le plan longitudinal par deux bords de masque (BM1, BM2) opposés, les rayons lumineux passant à travers ladite ouverture lors de l’utilisation de l’instrument (10), un premier des bords de masque (BM1, BM2) et un premier des bords de champ (BC1, BC2) étant situés, à l’intérieur du plan longitudinal, sur un même premier côté latéral de l’axe optique (A-A) de l’instrument (10) entre le composant optique (3) et le capteur d’images (2), et un second des bords de masque (BM1, BM2) et un second des bords de champ (BC1, BC2) étant situés sur un même second côté latéral de l’axe optique, opposé au premier côté latéral, le premier bord de masque limitant un faisceau lumineux qui est transmis par l’optique d’imagerie (1) et qui converge au premier bord de champ, et le second bord de masque limitant un autre faisceau lumineux qui est transmis par l’optique d’imagerie et qui converge au second bord de champ, et en ce que, pour l’une au moins des faces (FE, FS) du composant optique (3) qui possède un pouvoir de réflexion, un angle d’inclinaison d’une direction perpendiculaire à ladite face, par rapport à l’axe optique (A-A) entre le composant optique et le capteur d’images (2) et à l’intérieur du plan longitudinal, est tel qu’un rayon lumineux, appelé rayon critique, qui est issu du second bord de champ puis réfléchi par ladite face du composant optique pour effleurer le premier bord de masque, fasse un angle (γ1, γ2) avec ledit axe optique au niveau dudit premier bord de masque, qui est inférieur à un plus petit des angles formés avec ledit axe optique par des réflexions sur la surface photosensible (SP) du capteur d’images puis sur ladite face du composant optique de tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante (1) en direction dudit capteur d’images. Instrument (10) selon la revendication 1, dans lequel l’optique imageante (1) possède une pupille (P) qui est effective pour les rayons lumineux qui sont transmis par ladite optique imageante à travers le composant optique (3) en direction du capteur d’images (2), et dans lequel le rayon critique, après réflexion sur la face du composant optique (3), est orienté angulairement en dehors d’un faisceau tel que résultant de la réflexion sur la surface photosensible (SP) puis sur ladite face du composant optique, des rayons lumineux transmis par l’optique imageante (1) à travers le composant optique, et tels que limités par la pupille (P) de ladite optique imageante. Instrument (10) selon la revendication 2, dans lequel le premier bord de masque est superposé dans le plan longitudinal à une première limite générée par la pupille (P) de l’optique imageante (1) et effective pour les rayons lumineux qui parviennent au premier bord de champ, et/ou le second bord de masque est superposé dans le plan longitudinal à une seconde limite générée par la pupille (P) de l’optique imageante (1) et effective pour les rayons lumineux qui parviennent au second bord de champ. Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la face du composant optique (3) qui est inclinée pour que le rayon critique soit moins oblique par rapport à l’axe optique (A-A) que tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante (1), après la réflexion desdits rayons lumineux sur ladite face du composant optique, est une face de sortie (FS) dudit composant optique tournée vers le capteur d’images (2). Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le composant optique (3) possède une face de sortie (FS) tournée vers le capteur d’images (2), et une face d’entrée (FE) tournée vers l’optique imageante (1), et dans lequel la face du composant optique (3) qui est inclinée pour que le rayon critique soit moins oblique par rapport à l’axe optique (A-A) que tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante (1), après la réflexion desdits rayons lumineux sur ladite face du composant optique, est la face d’entrée (FE), le rayon critique et lesdits rayons lumineux étant soumis à une réfraction chaque fois que ledit rayon critique et lesdits rayons lumineux traversent la face de sortie (FS). Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le composant optique (3) possède une face de sortie (FS) tournée vers le capteur d’images (2), et une face d’entrée (FE) tournée vers l’optique imageante (1), les deux faces d’entrée et de sortie possédant des pouvoirs de réflexion respectifs, la face de sortie (FS) étant inclinée par rapport à un plan perpendiculaire à l’axe optique (A-A) entre le composant optique (3) et le capteur d’images (2), dans un sens tel qu’une direction perpendiculaire à ladite face de sortie s’éloigne dudit premier bord de masque (BM1) en direction dudit second bord de masque (BM2), et selon une valeur d’angle telle qu’un premier rayon critique (RC1) qui est issu du second bord de champ (BC2), puis est réfléchi par ladite face de sortie pour effleurer le premier bord de masque (BM1), fasse un premier angle (γ1) par rapport audit axe optique au niveau dudit premier bord de masque, qui est inférieur au plus petit (2·θ - β) des angles formés avec ledit axe optique par des réflexions sur la surface photosensible (SP) puis sur ladite face de sortie de tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante (1) en direction du capteur d’images, et la face d’entrée (FE) étant inclinée par rapport à la face de sortie (FS) de sorte qu’un second rayon critique (RC2) qui est issu du premier bord de champ (BC1) traverse la face de sortie, puis est réfléchi par ladite face d’entrée, retraverse la face de sortie pour effleurer le second bord de masque (BM2), fasse un second angle (γ2) par rapport audit axe optique au niveau dudit second bord de masque, qui est inférieur au plus petit des angles (γ2 lim ) formés avec ledit axe optique par des réflexions sur la surface photosensible (SP) puis sur ladite face d’entrée de tous les rayons lumineux qui sont transmis par l’optique imageante (1) en direction du capteur d’images (2), le second rayon critique et lesdits rayons lumineux étant soumis à une réfraction chaque fois que ledit second rayon critique et lesdits rayons lumineux traversent la face de sortie du composant optique, une direction perpendiculaire à la face de sortie (FS) du composant optique (3) formant un angle (θ) non-nul avec l’axe optique (A-A) tel que ledit axe optique est orienté entre le composant optique (3) et le capteur d’images (2), et la face d’entrée (FE) et la face de sortie (FS) du composant optique (3) formant entre elles un angle (ω) non-nul. Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie utile de la surface photosensible (SP) du capteur d’images (2) est limitée à un seul photodétecteur à l’intérieur du plan longitudinal, et dans lequel la face de sortie (FS) du composant optique (3) est perpendiculaire à un premier rayon lumineux (R1) qui parviendrait au photodétecteur, tel que ledit premier rayon lumineux serait orienté au niveau de ladite face de sortie, et dans lequel la face d’entrée (FE) du composant optique (3) est perpendiculaire à un second rayon lumineux (R2) qui parviendrait au photodétecteur après avoir traversé le composant optique, tel que ledit second rayon lumineux serait orienté au niveau de ladite face d’entrée, et dans lequel le masque (4) est adapté pour limiter le faisceau des rayons lumineux qui parviennent au photodétecteur en ayant été transmis par l’optique imageante (1), à un secteur angulaire qui est compris entre les premier (R1) et second (R2) rayons lumineux à l’intérieur du plan longitudinal. Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le composant optique (3) est un filtre spectral, ou un ensemble de filtres spectraux juxtaposés chacun en forme de bande, chaque filtre spectral étant efficace pour transmettre sélectivement des rayons lumineux qui sont contenus dans une fenêtre spectrale dudit filtre spectral. Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face ou l’une des faces du composant optique (3) qui possède un pouvoir de réflexion comporte plusieurs facettes élémentaires (FS1-FS4) en formes de bandes qui sont juxtaposées selon une direction de juxtaposition (DJ) perpendiculaire à une direction longitudinale commune de toutes les facettes élémentaires, avec des plans contenant un-à-un lesdites facettes élémentaires qui sont tous parallèles et décalés entre eux, des rayons lumineux transmis par l’optique imageante (1) qui traversent des facettes élémentaires (FS1-FS4) différentes convergeant vers des parties disjointes de la surface photosensible (SP) du capteur d’images (2), une ouverture respective du masque (O1-O4) étant dédiée à chaque facette élémentaire (FS1-FS4) séparément des autres facettes élémentaires de façon à reproduire les caractéristiques de la revendication 1 pour toutes les facettes élémentaires, et l’instrument (10) est combiné avec un système de balayage (5) adapté pour déplacer l’image nominale sur la surface photosensible (SP) du capteur d’images (2) selon une direction de balayage qui possède une composante parallèle à la direction de juxtaposition (DJ) des facettes élémentaires (FS1-FS4). Instrument (10) selon la revendication 9, dans lequel le composant optique (3) comporte N facettes élémentaires qui sont juxtaposées, et toutes inclinées selon un même angle par rapport à l’axe optique (A-A) dans le plan longitudinal, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux et inférieur ou égal à seize. Instrument (10) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel chaque facette élémentaire (FS1-FS4) du composant optique (3) est associée à un filtre spectral respectif, de sorte qu’une fenêtre spectrale de transmission qui est associée à l’une desdites facettes élémentaires soit différente de la fenêtre spectrale de transmission qui est associée à chaque autre facette élémentaire. Instrument (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’optique imageante (1) est un télescope. Procédé d’imagerie, utilisant un instrument d’imagerie (10) qui est conforme à l’une quelconque des revendications précédentes. Procédé d’imagerie selon la revendication 13, de type procédé d’imagerie multispectrale, suivant lequel l’instrument d’imagerie (10) est conforme à la revendication 11, et suivant lequel ledit instrument d’imagerie est utilisé à bord d’un satellite en orbite autour de la Terre.