Système optique astigmate

1. Cercle générateur RC C RD Calotte torique Axe de rotation Système optique astigmate Un système optique est dit astigmate quand tous les rayons émergents provenant d ’un faisceau issu d ’un point objet ne convergent pas en un point image. Exemple de système astigmate: un verre boule rempli partiellement d ’eau Tous les rayons issus du soleil (point éloigné) ne convergent pas en un point. On observe des concentrations de lumière en certaines zones. Parmi tous les systèmes astigmates, il en existe une catégorie particulière qui nous intéresse en optique oculaire: les systèmes astigmates réguliers. Le système optique astigmate présente deux plans de symétrie perpendiculaires contenant l ’axe optique du système. Un exemple de système optique astigmate régulier est une calotte torique. Tore: surface générée par la rotation d ’un cercle autour d ’un axe appartenant au plan du cercle Dans ce cas, nous générons une surface torique en citrouille (surface externe) ou en tonneau (surface interne) car l ’axe coupe le cercle générateur. Si l ’axe était extérieur, on aurait un tore en anneau (bouée). La calotte torique découpée sur le tore en citrouille possède deux plans de symétrie: - P1 : le plan contenant l ’axe de rotation et le sommet C de la calotte - P2 : le plan perpendiculaire à l ’axe de rotation et contenant C L ’intersection de ces deux plans est axe de symétrie pour la calotte torique. Dans le plan P1, la trace de la calotte est un arc de cercle de rayon RD (rayon de génération) et dans le plan P2 un arc de cercle de rayon RC (rayon du cercle générateur).

2. Faisceau astigmate régulier Si le système astigmate est régulier, le faisceau émergent va être un faisceau astigmate régulier qui a des propriétés particulières. Schéma d ’un faisceau astigmate régulier (repris dans Cahiers d ’optique oculaire ESSILOR - fascicule 4) Le faisceau incident est un faisceau cylindrique (point à l ’infini). Sur ce schéma ont été tracés les rayons émergents dans les deux plans de symétrie perpendi-culaires du système astigmate. Sur le côté, ont été tracées les formes des taches lumineuses observées sur un écran quand il occupe les positions de 1 à 5. On constate qu ’il s ’agit bien d ’un faisceau astigmate: à aucun moment, l ’ensemble des rayons ne passe par un point. On constate que ce faisceau a une propriété remarquable: en deux positions, il se réduit à des segments de droite (2 et 4). Tous les rayons du faisceau sont tangents à ces segments de droite contenus dans les plans de symétrie du système optique astigmate. Ces segments sont appelés les focales associées au point objet à travers le système optique. (Attention au vocabulaire, le mot focale est souvent utilisé en optique avec des sens différents. Ici ces « focales » dépendent du point objet et du système optique) Dans les deux plans de symétrie du système optique (ou méridiens principaux), les rayons se propagent comme s ’il s ’agissait d ’un système centré de puissance différente dans chacun des méridiens. Fin