On va maintenant détailler comment réaliser les lentilles 14 de manière à ce que le dispositif optique 2 permette de former un spot lumineux de forme prédéterminée sur la cible 20 formant partie du dispositif de conversion à partir du faisceau lumineux émis par la diode laser 4 et balayé par l'organe 18 de moyens de balayage. Dans les raisonnements qui suivent, on considère que l'organe 18 est retiré de la trajectoire du faisceau lumineux F, et que la cible 20 est déplacée de sorte qu'elle soit confondue avec l'image de la cible par une rotation autour du centre de l'organe 18 déplaçant le centre de la cible 20 sur l'axe optique X. On dit alors que l'on a « déplié » le faisceau, puisqu'on considère ainsi qu'il suit une trajectoire sensiblement rectiligne. Cela permet de simplifier considérablement les calculs, sans pour autant les rendre erronés. La première lentille 14a, c'est-à-dire la plus proche de la diode laser 4, est une lentille de révolution autour d'un axe qui est confondu avec l'axe optique X de la diode laser 4 lorsqu'elle est convenablement placée, stigmatique entre le centre de la facette de sortie du faisceau lumineux de la diode laser 4 et l'intersection avec l'axe X de la cible 20, si on considère le faisceau F « déplié ». Ce stigmatisme prend en compte la traversée de deux lames planes parallèles, perpendiculaires à l'axe optique X. La première lame plane, réelle, correspond à la lame de protection 5, et la seconde lame plane, fictive, est constituée du même matériau que les deuxième et troisième lentilles 14b, 14c et d'épaisseur égale à la somme des épaisseurs au centre des deuxième et troisième lentilles 14b, 14c. Ces lames sont situées, respectivement, entre la diode laser 4 et la première lentille 14a et entre la première lentille 14a et le dispositif de conversion 20. Leur position précise est indifférente. La focale de la première lentille 14a est choisie de manière à ce que le grandissement d'un système constitué de la première lentille 14a et des deux lames planes soit égale au rapport de la dimension suivant l'axe lent Y (grand côté) de la facette de sortie de la diode laser 4 par la plus grande dimension souhaitée pour le spot à former sur la cible 20 perpendiculairement à l'axe optique X. La deuxième lentille 14b est une lentille cylindrique, d'axe parallèle à l'axe lent Y de la diode laser 4, telle que, dans sa section droite contenant l'axe optique X, tous les rayons R issus du centre de la diode laser 4, après avoir traversés la lame de protection 5 de la diode 4 puis la première et la deuxième lentille 14a, 14b, convergent vers un point Q (non représenté sur les figures) de l'axe optique X situé entre la cible - 8 - 20 et la face d'entrée 16 de la troisième lentille. La troisième lentille 14c est une lentille cylindrique, d'axe parallèle à l'axe lent Y de la diode laser 4, stigmatique, en section droite, entre l'intersection de l'axe optique X et du dispositif de conversion 20 et le point Q. Cette lentille 14c (ou au moins sa face d'entrée 16 lorsque la lentille 14c est épaisse) est placée entre ce point Q et la face de sortie de la deuxième lentille 14b. La troisième lentille 14c est donc divergente. Les positions du point Q et de la troisième lentille 14c sont choisies de manière à ce que, en section droite, l'enveloppe du faisceau calculé pour les rayons issus du centre de la source à l'intérieur d'un secteur angulaire prédéterminé notamment égal à la divergence du faisceau suivant l'axe rapide (par exemple prise à 1/e2) passe par les bords de l'organe 18, convenablement incliné pour prendre en compte l'incidence du faisceau sur cet organe 18, qui ne peut jamais être normale, car il forme des moyens de balayage et il est inutile de réfléchir de le faisceau F sur la diode laser 4. Les lentilles 14 et les dioptres 10, 12 peuvent être définis mathématiquement 15 simplement de ce qui précède, après avoir choisi le type des lentilles, leur matériau, leurs épaisseurs et leurs écartements. On donne plus loin le détail des calculs de la variante suivante. On a illustré en figure 3 à 7 un dispositif optique 2 selon une variante du premier mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif optique 2 diffère du précédent en ce 20 que les deux dioptres proches 12 sont formés par des surfaces respectivement d'entrée et de sortie de lumière d'une lentille convexe convergente 14a', et le dioptre distant 10 est formé par une surface de sortie de lumière d'une lentille concave divergente 14c, une surface d'entrée de lumière 16 de la lentille concave divergente 14c étant plane. Le dispositif ne comporte ainsi plus que deux lentilles 14a' et 14c. 25 Le calcul de la lentille convexe convergente 14a' est équivalent au calcul des deux premières lentilles 14a, 14b du dispositif optique 2 à trois lentilles décrit plus haut. En effet, si on calcule les première et deuxième lentilles 14a, 14b du dispositif à trois lentilles, en imposant que la première lentille 14a soit une lentille de type « plan convexe », avec sa face plane 16 tournée vers la cible 20 et que la deuxième lentille 30 14b soit également de type « plan convexe », mais avec sa face plane 16 tournée vers la diode laser 4, et qu'en outre les épaisseurs de ces deux lentilles 14a, 14b soient telles que leurs faces planes 16 soient en contact et que les deux lentilles 14a, 14b soient constituées en des matériaux d'indice de réfraction identique à la longueur d'onde de la diode laser 4 utilisée, on peut utiliser une unique lentille 14a' de type 35 « biconvexe » en lieu et place des deux lentilles 14a, 14b de type « plan convexe », cette unique lentille 14a' ayant pour face d'entrée et de sortie, respectivement, les faces convexes de la première 14a et de la deuxième 14b lentille du mode de réalisation à - 9 - trois lentilles. Les calculs permettant de définir les lentilles et les dioptres sont détaillés dans ce qui suit. On nomme : 6 la distance de l'émetteur à la lame de protection 5 I l'épaisseur de la lame 5 n, l'indice de réfraction du matériau de la lame 5 t1 la distance de la lame 5 au dioptre d'entrée 12 de la lentille 14a' el l'épaisseur au centre de la lentille 14a' t2 la distance entre les lentilles 14a' et 14c (du sommet du dioptre de sortie 12 de la lentille 14a' à la face d'entrée plane 16 de la lentille 14c) e2 l'épaisseur au centre de la lentille 14c n l'indice de réfraction du matériau des lentilles 14a' et 14c (supposé identique) - la distance du centre de la surface de sortie 10 de la lentille 14c à l'intersection de l'axe optique X et la cible 20 (dans le système déplié) q la distance du centre de la surface de sortie 10 de la lentille 14c au point Q Rmi la demi hauteur suivant l'axe rapide Z de l'organe de balayage 18 (Rmi dépend de l'angle d'incidence du faisceau F sur l'organe de balayage) Dmph la distance de l'intersection avec l'axe optique X de l'organe de balayage 18 à 20 celle (dans le système déplié) de la cible 20 ami la demi ouverture au sommet du faisceau F de la diode 4 suivant l'axe rapide Z (par exemple à 1/e2), 6, I, n1 et ami sont imposés par la source 4 choisie, n par le matériau sélectionné pour la réalisation des lentilles 14a' et 14c et la longueur d'onde de la diode laser 4 25 utilisée - et Rmisont imposés par l'application (implantation des éléments dans un module d'éclairage) el, t2 e2 sont des paramètres de conception t1 est déterminé (voir plus loin) de manière à obtenir la taille de spot souhaitée, q de 30 manière à ne pas perdre de lumière autour de l'organe de balayage 18 On pose : 7= 6 + I + t1 (lest le « tirage » de la lentille 14a') E = e1+e2 (E est l'épaisseur totale au centre des lentilles 14a' et 14c) = t2 + 4 (les paramètres physiques 4 et t2 n'apparaissent dans le calcul de la 35 surface d'entrée 12 de la lentille 14a' qu'à travers ,E1,) Dans le calcul des dioptres proches 12 on considère un rayon issu du centre de la -10- source 4 (origine du repère) faisant un angle a avec l'axe optique X et on nomme y l'angle d'incidence de ce rayon sur la cible 20 (le rayon rencontre la cible 20 à son point d'intersection avec l'axe optique X) en considérant le faisceau déplié. On nomme f3 et E deux angles intermédiaires (angle du rayon, respectivement, aux 5 normales aux faces de la lame de protection 5 où il les traverse, à l'intérieur de la matière, et à la face d'entrée 16 de la lentille 14c, à l'intérieur de la matière) : n1 - sin fi = sin a et n - sin e = sin y (0) Soient (x,z) les coordonnées du point de la surface correspondant au rayon considéré (point courant recherché), 10 Calcul de la surface d'entrée 12 de la lentille 14a' (dioptre 12 le plus proche de la source 4) : On suppose dans ce calcul que le dioptre distant 10 est plan (cela revient à travailler en coupe dans le plan (O, X,Y) ). Géométrie : 15 z = 1 - tan fl + (x - 0 - tan a = A- tan y + (E - (x - g)) - tan e (1) Chemin optique constant (stigmatisme) : 1 x-1 (E (x+ = qtE (n1 - n1 + + n 1) - 1 + n - E+ A (2) cos /3 cos a cosy cos y (on nomme K le chemin optique : K = 7+ (n1 - 1) - 1 + n - E A ) On élimine x entre (1) et (2), d'où ( 1 nl ) E A (tan a + tan e) + / cos a cos fi cos E cos y 1 n ) (A - tan y + (7+ 0 tan E 1 - (tan a- tan fl)) ( cos a cos E 20 (3) qui est une équation en y (moyennant (0)) soluble numériquement. On a donc calculé y(a) d'où on tire grâce à (2) x(a) puis grâce à (1) z(a) et donc les coordonnées du point recherché en fonction d'un paramètre (a). Détermination de 7: 25 Approximation paraxiale (a, donc f3, y et E tendent vers 0) : (3) devient (a + 0(1 - n)7= (1 - n)(Ay + (7+ E)E + 1(a - fl)) D'où, comme dans cette approximation, fi = et = Yin , a =9 (4) grandissement paraxial du système, choisi égal au rapport de la plus grande dimension du spot sur la cible 20 à la plus grande dimension de la facette de sortie de 30 la diode laser 4. Y 7-1+-ni De (4) on tire 7en fonction des paramètres. Calcul de la surface de sortie 12 de la lentille 14a' (dioptre 12 le plus éloigné de la source 4) : Soient (xs,zs) les coordonnées du point de la surface correspondant au rayon 5 considéré (point courant recherché), On connait le point d'entrée du rayon sur la lentille, calculé précédemment, de coordonnées (x(a), z(a)), et l'angle E(a) correspondant (tiré de y(a) d'après (0)). Le point Q est de coordonnées (itE E+ t2 q). 0 On écrit la constance du chemin optique entre le centre de la facette de sortie de la 10 diode 4 et le point Q. Soit X la longueur du trajet du rayon dans la lentille 14a', on a : / x - 1 ni cos /3+ cos a+ nil + (7+ E + t2 + q - xs)2 =7+ (n, - 1)1 + n - el t2 e2 q (5) Avec(X = ( X + À COS z À sin E En substituant xs et zs dans (5) d'après (6) on obtient une équation en X en fonction 15 des paramètres et de a 03 est une fonction de a, d'après (0)), d'où on tire X(a) (en isolant la racine carrée puis en élevant les deux termes au carré, on obtient une équation polynomiale du second degré en X). D'après (6) on a alors la position du point courant recherché en fonction de a. L'homme de l'art calculera facilement la lentille 14c. On pourra alors déterminer, pour 20 un rayon d'angle a à l'axe optique X issu du centre de la facette de sortie de la diode laser 4, contenu dans le plan (O,X,Z), son point de passage (xf(a), zf(a)) sur le dioptre distant 10. Afin qu'une partie de l'énergie du faisceau F ne soit pas perdue au-dessus ou en-dessous de l'organe de balayage 18, il faut que Zf(ami) < Rmi T+E+,4-Xf(ami) DMPh Or xf(a) et zf(a) dépendent de q et (7) peut donc être considérée comme une zf (ami) Rm, condition sur q (on détermine q par itération pour que T+E+,4-Xf(ami) DMPh Dans un mode de réalisation avantageux, t2 = 0 : les lentilles 14a' et 14c sont alors 30 en contact, ce qui permet un positionnement mutuel plus aisé. On a illustré en figures 8 à 12 un dispositif optique 2 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif optique 2 diffère des précédents en ce que les (6) 25 (7) -12- moyens formant objectif 6 et anamorphoseur 8 comprennent deux dioptres courbes de réfraction 10, 12 situés en aval de la diode laser 4 en considérant le sens de propagation du faisceau lumineux F, le dioptre le plus éloigné de la diode laser 4, dit dioptre distant 10, étant divergent, et l'autre dioptre, dit dioptre proche 12, étant convergent et présentant une courbure dans le plan contenant les axes optique X et lent Y différente de la courbure dans le plan contenant les axes optique X et rapide Z. Les dioptres distant 10 et proche 12 sont respectivement formés par une surface d'entrée de lumière et une surface de sortie de lumière d'une lentille 14", la surface d'entrée de lumière de cette lentille 14" étant astigmate.