BE1028542B1 - Autofocus-optische-opstellingen en -samenstellen omvattende spreekspoelmotoren - Google Patents

Abstract

Autofocus-(AF)-optische-opstellingen en -samenstellen omvattende een spreekspoelmotor (voice coil motor, VCM) worden geopenbaard. Een voorbeeld-optisch-samenstel voor een scherpstellens omvat: een voorlensgroep die langs een optische as is geplaatst, is ingericht om licht te ontvangen van het object van belang en is ingericht om te corrigeren voor aberraties van een eerste beeld dat door de voorlensgroep wordt geprojecteerd; een opening die langs een optische as is geplaatst en is ingericht om daardoorheen langs de optische as licht van de voorlensgroep te ontvangen; een beweegbare scherpstellens om licht doorheen de opening te ontvangen; een VCM die is ingericht om de scherpstellens te bewegen om het optische samenstel scherp te stellen; en een achterlensgroep die langs de optische as is geplaatst, is ingericht om licht te ontvangen van de scherpstellens en verder is ingericht om te corrigeren voor veldwelving.

Description

AUTOFOCUS-OPTISCHE-OPSTELLINGEN EN -SAMENSTELLEN OMVATTENDE SPREEKSPOELMOTOREN

VELD Ten minste sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding hebben in het algemeen betrekking op een optische opstelling en/of optisch samenstel voor een scherpstellens, en op optische opstellingen en/of samenstellen die worden gebruikt om beeldvormende inrichtingen voor machinevisietoepassingen te implementeren.

ACHTERGROND Beeldvormende inrichtingen leggen in het algemeen beelden vast binnen een gegeven gezichtsveld (field of view, FOV). Het is vaak vereist dat machinevisie-inrichtingen, barcodelezers, etc. beelden vastleggen met voldoende resolutie bij geschikte afstanden voor effectieve decodering van kenmerken die zijn vastgelegd in een beeld voor gebruik in bijv. machinevisietoepassingen, barcodelezing, etc.

SAMENVATTING De vraag naar machinevisietoepassingen, barcodelezing, etc. neemt toe, hetgeen in toenemende mate het gebruik van kleinere sensoren, en kleinere, minder kostbare en lichtere optische opstellingen voor dergelijke inrichtingen vereist. Echter, dergelijke inrichtingen moeten nog steeds in staat zijn om beelden te genereren met voldoende resolutie, bij grotere brandpuntsafstanden, over grotere scherpstelbereiken, over bredere temperatuurbereiken, etc. Sommige conventionele autofocus-(AF)-optische- samenstellen gebruiken mechanische beweging van lenzen (bijv. met gebruik van een stappenmotor) om de scherpstelling aan te passen. Sommige van dergelijke oplossingen zijn mogelijk onbetaalbaar, groot, traag en/of kunnen in de loop der tijd verslijten. Als alternatief kan een vloeistoflens worden gebruikt om de scherpstelling aan te passen.

Sommige van dergelijke oplossingen zijn mogelijk onbetaalbaar, en/of kunnen optische eigenschappen hebben die variëren met de tijd en/of temperatuur.

Aldus is er behoefte aan verbeterde optische opstellingen die ten minste sommige van deze vraagstukken en/of andere vraagstukken adresseren.

Bovendien is het bij het ontwerpen van miniatuur barcodelezers en/of ultracompacte camera’s met een vergroot bereik gewenst om een goedkope, duurzame, lang meegaande, en/of compacte lens met variabele focus te hebben met vergrote brandpuntsafstand en vergroot scherpstelbereik, met intern terugkoppelsignaal voor scherpstelstabilisatie.

Het kan echter moeilijk zijn om vergrote brandpuntsafstand, vergroot scherpstelbereik te combineren in een compact lensontwerp.

Verder, wanneer een beweegbare scherpstellens wordt aangewend om scherpstelling aan te passen, hangt optische-sterkte-bereik AOP af van de slag van de motor AX en de brandpuntsafstand F van de beweegbare scherpstellens, en kan deze wiskundig worden uitgedrukt als AOP = AX/F?, Dienovereenkomstig neemt de motorslag AX die vereist is voor een bepaald bereik van optische sterkte AOP evenredig toe met brandpuntsafstand F in het kwadraat.

Om bijvoorbeeld scherpstelbereik AOP van 8m-1 te bereiken met een brandpuntsafstand F van 8 millimeter, moet de lens beweegbaar zijn met 0,51 millimeter, hetgeen de slag van conventionele spreekspoelmotoren overschrijdt.

Verder hebben conventionele spreekspoelmotoren vaak draaglimieten van minder dan 100 milligram.

Tegelijkertijd zijn stappenmotoren, hoewel zij grotere slagen en grotere draagvermogens hebben, nogal groot, traag, kostbaar, en kunnen zij in de loop van de tijd verslijten.

Aldus is er behoefte aan verbeterde optische opstellingen die althans sommige van deze vraagstukken en/of andere vraagstukken adresseren.

Dienovereenkomstig openbaart de huidige aanvraag kleine/miniatuur optische samenstellen die conventionele spreekspoelmotoren kunnen aanwenden om scherpstelling aan te passen.

Dergelijke voorbeeld-optische-opstellingen en -samenstellen kunnen worden gebruikt om beeldvormende inrichtingen voor machinevisietoepassingen,

barcodelezing etc. te implementeren die klein zijn, goedkoop zijn, een groot bereik van brandpuntsafstanden hebben, een groot scherpstelbereik hebben, kosteneffectief zijn, thermisch stabiel zijn, etc.

Optische-sterkte-verbetering wordt ook verschaft door de hier geopenbaarde voorbeelden.

Optische- sterkte-verbetering kan wiskundig worden gekarakteriseerd als een scherpstelversterkingsfactor G = AOP*F?/AX >1. Voor de geopenbaarde optische samenstellen kan het scherpstelbereik van optische sterkte wiskundig worden uitgedrukt als AOP = G*AX/F?,

Om kleine/miniatuur optische samenstellen te implementeren omvatten geopenbaarde voorbeelden: (1) een conventionele spreekspoelmotor die een enkele kunststoffen beweegbare scherpstellens beweegt/aanpast/positioneert 1s opgesteld binnen een optisch samenstel tussen een gefixeerde voorlensgroep en een achterlensgroep; (11) waarbij de beweegbare scherpstellens een asferisch kroonkunststoffen element is met optische sterkte in hoofdzaak groter dan totale sterkte van het lenssamenstel en tevens groter dan gecombineerde optische sterkte van de voor- en achterlensgroepen; (iii) waarbij de voorlensgroep en beweegbare scherpstellens een Cooke-triplet vormen (dat gebruikt kan worden om aberraties over geheel gezichtsveld te corrigeren) met een eerste positieve kroonglaslens, gevolgd door een opening, een negatieve flint-asferisch-

kunststof-, en de beweegbare scherpstellens; en (iv) de achterlensgroep één of meer kunststof-asferische-elementen omvat en een in hoofdzaak negatieve optische sterkte heeft.

Samen met sterke positieve beweegbare scherpstellens, vormt het een telelenssysteem om variabele optische-sterkte- bereikt te verbeteren en lengte van het lenssamenstel te reduceren.

Tevens kan de achterlensgroep worden gebruikt om veldwelving te corrigeren en overeen te stemmen met hoofdstraalhoek (chief ray angle, CRA) van de gebruikte sensor. Door de geopenbaarde voorbeelden kan beeldvormingslenskwaliteit worden gerealiseerd die voldoende is om vier- of _meer-megapixel beeldsensoren te ondersteunen.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt een optisch samenstel voor het scherpstellen van een lens verschaft. In een uitvoeringsvorm omvat het optische samenstel voor een scherpstellens: een voorlensgroep geplaatst langs een optische as, ingericht om licht van het object van belang te ontvangen en ingericht om te corrigeren voor aberraties van een eerste beeld geprojecteerd door de voorlensgroep; een opening geplaatst langs een optische as, ingericht om daardoorheen langs de optische as licht van de voorlensgroep te ontvangen; een beweegbare scherpstellens om licht doorheen de opening te ontvangen; een spreekspoelmotor ingericht om de beweegbare scherpstellens te bewegen om het optische samenstel scherp te stellen; en een achterlensgroep geplaatst langs de optische as, ingericht om licht van de beweegbare scherpstellens te ontvangen en verder ingericht om te corrigeren voor veldwelving.

In een variatie op de huidige uitvoeringsvorm zijn de voorlensgroep, de scherpstellens, en de achterlensgroep opgesteld in een telelensopstelling.

In een andere of verdere variatie op de huidige uitvoeringsvorm omvat het optische samenstel een bevestigingsmiddel dat is ingericht om het optische samenstel te bevestigen aan een barcodelezer; en een interface om positiedata voor de scherpstellens over te brengen naar een processor van de barcodelezer, en om van de processor stuurdata voor de spreekspoelmotor te ontvangen, waarbij de achterlensgroep is ingericht om een tweede beeld te vormen op een beeldsensor van de barcodelezer, de beeldsensor is ingericht om een elektrisch signaal te genereren dat representatief is voor het tweede beeld, en het elektrische signaal aan de processor te verschaffen. In andere of verdere uitvoeringsvormen, waarbij het object een barcode omvat, en de processor voordeligerwijze is ingericht om de barcode te decoderen uit het elektrische signaal.

5 De beeldsensor in het optische samenstel zoals hierin geopenbaard kan voordeligerwijze een halfgeleiderbeeldvormer zijn.

In een andere of nog verdere variatie van de huidige uitvoeringsvorm is de scherpstellens een asferisch kroonkunststoffen optisch element. Het asferische kroonkunststoffen optische element heeft voordeligerwijze een optische sterkte groter dan een totale sterkte van het optische samenstel en groter dan een gecombineerde optische sterkte van de voorlensgroep en de achterlensgroep.

In voordelige uitvoeringsvormen omvat de voorlensgroep een eerste positief kroonglas-optisch-element, de opening, en een negatief flint- asferisch-kunststof-optisch-element. Als alternatief of aanvulling omvat de achterlensgroep één of meer kunststoffen asferische optische elementen die zijn opgesteld om een negatieve optische sterkte te vormen. Als alternatief of aanvulling zijn de voorlensgroep en de scherpstellens opgesteld om een Cooke-triplet te vormen.

In nog verdere uitvoeringsvormen is de spreekspoelmotor ingericht om de scherpstellens over ten minste 160 micron te bewegen. Optische elementen van voorlensgroep, optische elementen van de achterlensgroep, en de scherpstellens kunnen zijn opgesteld om een scherpstelversterking van 3,4, een scherpstelbereik van 8,6m-1, en een lensbrandpuntsafstand van 8 millimeter te vormen. Als alternatief of aanvulling kunnen de optische elementen van de achterlensgroep een hoofdstraalhoek van 32 graden verschaffen.

In sommige uitvoeringsvormen zijn optische elementen van de voorlensgroep, optische elementen van de achterlensgroep, en de scherpstellens opgesteld om een scherpstelversterking van 3,4, een scherpstelbereik van 3 tot en met 48 inch (circa 7,6 cm tot en met circa 122 cm), een lensbrandpuntsafstand van 8 mm, en een totale lengte van 8,5 millimeter te vormen.

De voorlensgroep kan voordeligerwijze verder een negatief optisch element omvatten dat is ingericht om een gezichtsveld van het optische samenstel te vergroten.

In een variatie op de huidige uitvoeringsvorm is de achterlensgroep ingericht om te matchen met een hoofdstraalhoek van een beeldsensor.

In een variatie op de huidige uitvoeringsvorm is de scherpstellens een enig beweegbaar optisch element van het optische samenstel.

In een andere of verdere variatie op de huidige uitvoeringsvorm zijn de voorlensgroep en de achterlensgroep voordeligerwijze opgesteld om schade aan de scherpstellens tegen te gaan.

In een andere of nog verdere variatie op de huidige uitvoeringsvorm is een totale optische sterkte van de voorlensgroep gecombineerd met de achterlensgroep ingericht om minder te zijn dan een optische sterkte van de scherpstellens voor voordeligerwijze ten minste één van het reduceren van gevoeligheid voor mechanische toleranties, het reguleren van beeldlensaberraties, en het compenseren voor thermische variatie van de scherpstellens.

In een andere of nog verdere variatie op de huidige uitvoeringsvorm omvat de voorlensgroep een lenselement L1, een lenselement L2, en een openingsstop gepositioneerd tussen de lenzen Ll en L2, en waarbij de achterlensgroep een lenselement L3 en een lenselement L4 omvat.

De voorlensgroep kan een lenselement LI] omvatten met een sferisch oppervlak, een in hoofdzaak plat oppervlak en een positieve optische sterkte, alsmede een lenselement L2 met asferische oppervlakken en een negatieve optische sterkte; de scherpstellens kan twee asferische oppervlakken en een positieve optische sterkte hebben; en de achterlensgroep kan een lenselement L3 met asferische oppervlakken en een negatieve optische sterkte omvatten, alsmede een lenselement L4 met asferische oppervlakken en een negatieve optische sterkte.

In één uitvoeringsvorm is het lenselement L1 gevormd van een Kroon-type glasmateriaal met een Abbe-waarde ongeveer 56, een refractie- index van circa 1,70, een positieve totale optische sterkte, is een eerste oppervlak van het lenselement L1 sferisch, en is een tweede oppervlak van het lenselement L1 in hoofdzaak vlak; is het lenselement L2 gevormd van een kunststofmateriaal van Flint-type met Abbe-waarde circa 23, een refractie-index van circa 1,64, een negatieve totale optische sterkte, en zijn beide oppervlakken van het lenselement L2 asferisch; de lenzen Ll en L2 gevormd om een totale sferische aberratie te reguleren; is de scherpstellens gevormd van een kunststofmateriaal met een Abbe-waarde van 55, een refractie-index van circa 1,54, een positieve totale optische sterkte, en zijn beide oppervlakken van de scherpstellens asferisch; 1s het lenselement L3 gevormd van een Kroon-type kunststofmateriaal met een Abbe-waarde van 55, een refractie-index van circa 1,54, een negatieve optische sterkte, een eerste asferisch oppervlak met negatieve optische sterkte, en een tweede asferisch oppervlak met negatieve optische sterkte; is het lenselement L4 gevormd van een Kroon-type kunststofmateriaal met Abbe-waarde van 23, een refractie-index van circa 1,64, een negatieve optische sterkte, een eerste asferisch oppervlak met een negatieve optische sterkte, en het tweede asferische oppervlak met een positieve optische sterkte; en de lenzen L3 en L4 gevormd om ten minste één te reguleren van een beeldvormingslensveldwelving, en astigmatisme, of een verstoring.

Het kunststofmateriaal gebruikt om de scherpstellens te vormen kan er bij voorkeur ten minste één omvatten een K26R-materiaal, een Xeonex-materiaal, of een Acryl-materiaal.

In een andere of nog verdere variatie op de huidige uitvoeringsvorm is een lenshouder met een vooropening ingericht om de voorlensgroep, de scherpstellens, de spreekspoelmotor, en de achterlensgroep 1n positie te houden langs de optische as om een tweede beeld op een beeldsensor te vormen.

In sommige voorkeursuitvoeringsvormen omvat het optische samenstel een verlichtingssysteem ingericht om een object te verlichten voor beeldvorming van het object.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN FIG. 1 is een schematisch zijaanzicht van een inrichting met een beeldvormend systeem, overeenkomstig aspecten van deze openbaring. FIG. 2 is een zijaanzicht in dwarsdoorsnede van een voorbeeld- optisch-samenstel met een spreekspoelmotor om het optische samenstel scherp te stellen, overeenkomstig aspecten van deze openbaring, dat kan worden gebruikt om het optische samenstel van FIG. 1 te implementeren.

FIG. 3 is een zijaanzicht in dwarsdoorsnede van een ander voorbeeld-optisch-samenstel met een spreekspoelmotor om het optische samenstel scherp te stellen, overeenkomstig aspecten van deze openbaring, dat kan worden gebruikt om het optische samenstel van FIG. 1 te implementeren.

FIG. 4 is een zijaanzicht in dwarsdoorsnede van een voorbeeld- bevestigings-samenstel om de optische samenstellen van FIG. 1-3 te bevestigen aan een printplaat, overeenkomstig aspecten van deze openbaring.

In de begeleidende figuren verwijzen gelijkende verwijzingscijfers naar identieke of functioneel gelijkende elementen doorheen de afzonderlijke aanzichten, samen met de onderstaande gedetailleerde beschrijving, zijn inbegrepen in en maken deel uit van de specificatie, en dienen om voorbeelden van concepten die de geclaimde uitvinding omvatten verder te illustreren, en verscheidene principes en voordelen van die voorbeelden uit te leggen.

De vakman zal begrijpen dat elementen in de figuren worden geïllustreerd ten behoeve van eenvoud en duidelijkheid en niet noodzakelijkwijze op schaal zijn getekend. De afmetingen van sommige van de elementen in de figuren kan bijvoorbeeld overdreven zijn ten opzichte van andere elementen om begrip van voorbeelden van de uitvinding te helpen verbeteren. In het algemeen zullen dezelfde referentiecijfers worden gebruikt doorheen de tekening(en) en bijgaande geschreven beschrijving om te verwijzen naar dezelfde of gelijkende onderdelen.

De inrichtings- en werkwijzecomponenten zijn waar gepast voorgesteld door gebruikelijke symbolen in de tekeningen, waarbij slechts die specifieke details worden getoond die van belang zijn voor het begrijpen van de voorbeelden van de uitvinding om zo de openbaring niet te verdoezelen met details die dadelijk duidelijk zullen zijn aan de gemiddelde vakman met het voordeel van de beschrijving hierin. De vakman zal uit de volgende bespreking dadelijk herkennen dat vervangende voorbeelden van de hierin geïllustreerde structuren en werkwijzen kunnen worden aangewend zonder af te wijken van de hierin uiteengezette principes.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING Ten behoeve van verwijzingsgemak zullen aspecten van deze openbaring worden beschreven in verband met lenzen en lenselementen. Echter, de gemiddelde vakman zal dadelijk herkennen dat om het even welk ander(e) type(n) van optische elementen, aanvullend of als alternatief, kunnen worden gebruikt om optische samenstellen te implementeren.

Draagbare, hoogwaardige optische beeldvormende systemen voor machinevisie-, barcodelezing-, etc. toepassingen wenden kleine beeldsensoren aan om kleine vormfactoren te behouden.

Een typische beeldsensor heeft bijvoorbeeld een beeldsensor-rechthoekig-gebied van rond de 3 bij 3 millimeter met sensorpixelgebieden van ongeveer 3 bij 3 micrometer, d.w.z. micron.

In sommige uitvoeringsvormen is het optische samenstel 105 ingericht om beelden vast te leggen met een modulatieoverdrachtsfunctie van 40% bij 160 lijnenparen per millimeter.

Sommige hoogwaardige compacte beeldvormende systemen vereisen een grote brandpuntsafstand (bijv. een telelens-optische-opstelling met groter- dan-bereik van brandpuntsafstanden van 5 tot en met 50 millimeter) en beeldsensoren met een kleine vormfactor.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de brandpuntsafstand circa 8 millimeter terwijl totale lensbaan of lengte van de lens minder is dan 11 millimeter.

Bovendien is autofocussen vaak vereist om de resoluties te bereiken voor het verwerken van beelden die is vereist voor machinevisie-, barcodelezing-, etc. processen.

De huidige aanvraag openbaart voorbeeld-telelens-optische-samenstellen die ten minste twee lensgroepen, een bewegende lens en een spreekspoelmotor om de bewegende lens te bewegen aanwenden die ten opzichte van huidige technologieën verbetering verschaffen door één of meer van: (i) het reduceren van formaat (bijv. diameter, lengte, etc.) (ii) het reduceren van fabricagekosten voor machinevisie-, barcodelezing-, etc. toepassingen, (iii) het vergroten van bereik van brandpuntsafstanden, (iv) het vergroten van scherpstelbereik en tegelijkertijd behouden van fabriceerbaarheid (bijv. prestatie in aanwezigheid van fabricagetoleranties), etc.

Een voorbeeld-op-beeldvorming-gebaseerde-inrichting 100 wordt schematisch getoond in FIG. 1. De inrichting 100 omvat een behuizing 102,

een beeldvormend systeem 103 dat ten minste gedeeltelijk binnen de behuizing 102 is geplaatst en dat een beeldvormingscamerasamenstel omvat. Specifiek omvat het beeldvormende systeem 103 een beeldsensor 104, en een optisch samentel 105. De inrichting 100 kan zijn aangepast om te worden ingebracht in een dockingstation dat, in sommige voorbeelden, een kabel of connector 107 kan omvatten om vermogen te ontvangen van een voedingsbron (bijv. een gelijkstroom- (DC) of wisselstroom- (AC) voedingsbron) om vermogen voor de inrichting 100 te ontvangen. De inrichting 100 kan verder aan boord een voedingsbron of vermogensopslaginrichting 108 zoals een batterij omvatten, alsmede een printplaat 109 die een geheugen en een regelaar 110 kan omvatten welke regelaar 110 de werking van het beeldvormende systeem 103 en, meer in het algemeen, de inrichting 100 regelt. In voorbeelden kan de inrichting een trigger (niet in de illustratie getoond ten behoeve van duidelijkheid) omvatten die wordt gebruikt om het beeldvormende systeem 103 te activeren om een beeld vast te leggen. De inrichting 100 kan om het even welk aantal van aanvullende componenten omvatten zoals decodeersystemen, processoren, en/of schakelmiddelen gekoppeld aan de printplaat 109 om te assisteren bij werking van de inrichting 100.

De behuizing 102 omvat een vooraan gelegen gedeelte 111 dat het beeldvormende systeem 103 althans ten dele binnen een binnengebied van de behuizing 102 ondersteunt met gebruik van om het even welk aantal componenten, samenstellen en/of benaderingen. Het beeldvormende samenstel 103 kan, maar hoeft niet, modulair (te) zijn in de zin van dat het als een eenheid in inrichtingen kan worden verwijderd of ingebracht, waarmee mogelijk wordt gemaakt dat beeldvormende systemen 103 met verschillende beeldvormingseigenschappen (bijv. camerasamenstellen met verschillende brandpuntsafstanden, werkbereiken, en gezichtsvelden) dadelijk kunnen worden gesubstitueerd voor gebruik in verschillende inrichtingen en systemen. In sommige voorbeelden kan het gezichtsveld statisch zijn.

De beeldsensor 104 kan een veelvoud aan lichtgevoelige elementen hebben, waarvan er één wordt getoond bij verwijzingscijfer 112 gevormd in een in hoofdzaak vlakke opstelling. De beeldsensor 104 kan vast zijn bevestigd aan de printplaat 109 met gebruik van om het even welk aantal componenten, structuren, en/of benaderingen. De beeldsensor 104 heeft verder een gedefinieerde centrale beeldvormingsas “A” die normaal is ten opzichte van de in hoofdzaak vlakke opstelling. In sommige voorbeelden is de beeldvormingsas “A” coaxiaal met een centrale as van het optische samenstel 105. Het optische samenstel 105 kan vast en/of verwijderbaar zijn bevestigd ten opzichte van de behuizing 102 met gebruik van om het even welk aantal componenten en/of benaderingen.

De beeldvormingssensor 104 kan een één-megapixel sensor zijn met pixels van ongeveer 3 micron in formaat. In uitvoeringsvormen omvat de beeldvormingssensor 104 3 millimeter pixels, met een totaal van circa 2 megapixels, hetgeen resulteert in een totale beeldvormingssensorbreedte en -lengte van 3 micron in elke dimensie. In uitvoeringsvormen is het optische samenstel 105 ingericht om beelden vast te leggen met een modulatieoverdrachtsfunctie van 40% bij 160 lijnenparen per millimeter.

In het geïllustreerde voorbeeld is het optische samenstel 105 gepositioneerd tussen een vooropening 113 en de beeldsensor 104. De vooropening 113 blokkeert licht van objecten buiten een gezichtsveld 114 hetgeen beeldvormingsproblemen door strooilicht van objecten anders dan een doelobject reduceert. Additioneel maakt de vooropening 113 in samenwerking met een veelvoud aan lenzen en lensgroepen het mogelijk dat een beeld als bedoeld wordt gevormd op de beeldsensor 104. In sommige voorbeelden omvat de behuizing 102 aanvullende elementen zoals een verlichtingssysteem (niet getoond in de illustratie ten behoeve van duidelijkheid) ingericht om een doelobject te verlichten voor beeldvorming.

Het verlichtingssysteem kan een licht emitterende diode, laserdiode, zwartestralerstralingsbron, of een andere verlichtingsbron omvatten.

FIG. 2 illustreert een voorbeeld-optisch-samenstel in de vorm van een optisch samenstel 200 dat kan worden gebruikt om het voorbeeld- optische-samenstel 105 van FIG. 1 te implementeren.

Het voorbeeld- optische-samenstel 200 omvat, eventueel samen met andere optische elementen, (i) een voorlensgroep G1 omvattende een openingsstop ST'1, (ii) een aanpasbare en/of beweegbare scherpstellens MFL, (ii) om het even welk type van toepasbare spreekspoelmotor VCMI1 ingericht om de beweegbare scherpstellens MFL te bewegen over, bijvoorbeeld, een bereik van 160 micron om het optische samenstel 200 scherp te stellen, en (iv) een achterlensgroep G2. Zoals getoond in FIG. 4 kan een bevestigingssamenstel 400 worden gebruikt om elementen van het optische samenstel 200 op een vaste plaats te houden aan een printplaat binnen, bijvoorbeeld, een behuizing zoals de behuizing 102. Het bevestigingssamenstel 400 houdt de voorlensgroep G1, de beweegbare scherpstellens MFL en de achterlensgroep G2 in een vaste relatie langs een optische as OA1. In sommige voorbeelden hebben elementen van de lensgroepen G1 en G2 vaste posities en/of zijn zij opgesteld om schade aan de beweegbare scherpstellens MFL te voorkomen terwijl de MFL heen en weer wordt bewogen (bijv. langs de optische as OA1) tussen de lensgroepen G1 en G2 door de spreekspoelmotor VCM1 binnen het optische samenstel 200. In sommige voorbeelden zijn de voorlensgroep G1, de beweegbare scherpstellens MFL en de achterlensgroep G2 ingericht en opgesteld in een telelensopstelling om variabel optische-sterkte-bereik te vergroten en/of om de lengte van het optische samenstel 200 te reduceren.

De totale lengte van het optische samenstel 200 van FIG. 2 kan ongeveer 8,5 millimeter zijn met scherpstelbereik van 3 tot en met 48 inch

(circa 7,6 cm tot en met circa 122 cm). Het gehele optische samenstel 200 is thermisch stabiel, d.w.z. het scherpstellen varieert niet met temperatuur, daarom hoeft de VCM niet te compenseren voor de thermische scherpstelverschuiving en verliest hij zijn reisbereik niet door temperatuur. De lens-eerste-groep G1 is geplaatst langs de optische as OAl en is ingericht om in een gezichtsveld licht te ontvangen van een object van belang (bijv. een barcode) en te corrigeren voor aberraties van een eerste beeld dat door de voorlensgroep G1 wordt geprojecteerd. De voorlensgroep G1 omvat één of meer lenselementen L1 en L2. In het voorbeeld van FIG. 2 zijn de lenselementen L1 en L2 en de beweegbare scherpstellens MFL ingericht om een Cooke-triplet te vormen. In het voorbeeld van FIG. 2 is het lenselement L1 een positief kroonglazen optisch element, en is het lenselement L2 een negatief flint-asferisch-kunststof-optische-element. Een openingsstop ST1 is gevormd tussen de lenselementen L1 en L2. De voorlensgroep G1 kan een negatief optisch element (bijv. een lenselement) omvatten dat is ingericht om een gezichtsveld van het optische samenstel 200 te vergroten.

De beweegbare scherpstellens MFL is gepositioneerd of gelegen tussen de lensgroepen G1 en G2 van het optische samenstel 200. In het voorbeeld van FIG. 2 hoeft alleen de beweegbare scherpstellens MFL te worden bewogen/aangepast/gepositioneerd om scherpstelling van het optische samenstel 200 aan te passen. Vanwege de scherpstelversterking G verkregen door het optische samenstel van FIG. 2 is slechts een klein (bijv. 160 micron) bewegingsbereik voor de beweegbare scherpstellens MFL nodig in het optische samenstel van FIG. 2. Dienovereenkomstig kan een kleine spreekspoelmotor (bijv. 7,1 bij 7,1 millimeter) worden gebruikt. Een voorbeeldspreekspoelmotor is de JHC-7128 gefabriceerd door Jahwa Electronics Co., Ltd. De beweegbare scherpstellens MFL kan een asferisch kroonkunststoffen optisch element zijn met een optische sterkte groter dan de totale sterkte van het optische samenstel 200 en/of groter dan een gecombineerde optische sterkte van de voorlensgroep G1 en de achterlensgroep G2. Voorbeeldkunststofmaterialen die kunnen worden gebruikt om de beweegbare scherpstellens MFL te vormen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, EP6000, OKP1, SP-1516, etc.

De achterlensgroep G2 met lenselementen L3 en L4 is geplaatst langs de optische as OA1, is ingericht om licht te ontvangen van de beweegbare scherpstellens MFL, te corrigeren voor veldwelving, en een tweede beeld te vormen op een halfgeleiderbeeldsensor, zoals de beeldsensor

104. De lenselementen L3 en L4 kunnen kunststoffen asferische lenselementen L3 en LA zijn die zijn opgesteld om een negatieve optische sterkte te vormen. In sommige voorbeelden zijn de lenselementen L3 en L4 van de achterlensgroep G2 ingericht om een hoofdstraalhoek van 32 graden te verschaffen en/of om overeen te stemmen met een hoofdstraalhoek van de beeldsensor 104.

De lage optische sterkte van lensgroepen G1 en G2 maakt hen minder gevoelig voor mechanische toleranties, en daarom minder complex en minder kostbaar om te fabriceren. Deze lensgroepen G1 en G2 kunnen worden gebruikt om de beeldvormingslensaberraties te compenseren en te regelen en om te compenseren voor de thermische variatie van de kunststoffen beweegbare scherpstellens MFL.

In sommige voorbeelden zijn de lenselementen L1 en L2 van de voorlensgroep G2, de lenselementen L3 en L4 van de achterlensgroep G2, en de beweegbare scherpstellens MFL ingericht en/of opgesteld om een scherpstelversterking van 3,4, een scherpstelbereik van 8,6m-1 en een lensbrandpuntsafstand van 8 millimeter te vormen. In sommige voorbeelden is een totale optische sterkte van de voorlensgroep G1 gecombineerd met de achterlensgroep G2 ingericht om minder te zijn dan de optische sterkte van de beweegbare scherpstellens MFL voor ten minste één van het reduceren van gevoeligheid voor mechanische toleranties, het reguleren van beeldvormingslensaberraties, en/of het compenseren voor de thermische variatie van de scherpstellens.

Het optische samenstel 200 1s ingericht om, via om het even welk aantal en/of typen) interfaces, zoals een interface IF1, positiedata voor de beweegbare scherpstellens MFL door te geven, en stuurdata voor de spreekspoelmotor VCM1 te ontvangen van een processor (bijv. van de inrichting 100, een machinevisiesysteem, een barcodelezer, etc.).

De beeldsensor 104 kan om het even welk type beeldsensor zijn die is ingericht om een elektrisch signaal te genereren dat representatief is voor op de beeldsensor 104 gevormde beelden, en om het elektrische signaal te verschaffen aan een processor (bijv. de regelaar 110) via de interface IF1 en/of een ander middel. Wanneer een object van belang een barcode is, kunnen de processor en/of een barcodedecodeur de barcode decoderen om het elektrische signaal te vormen.

In sommige voorbeelden heeft het lenselement L1 een sferisch oppervlak S1, een in hoofdzaak vlak oppervlak S2 en een positieve optische sterkte; heeft het lenselement L2 asferische oppervlakken S3 en S4 (niet gemarkeerd ten behoeve van duidelijkheid) en een negatieve optische sterkte; heeft de beweegbare scherpstellens MFL twee sferische oppervlakken S5 en S6 en een positieve optische sterkte; en heeft het lenselement L3 asferische oppervlakken S7 en S8 en een negatieve optische sterkte, en heeft een lenselement L4 asferische oppervlakken S9 en S10 en een negatieve optische sterkte.

In sommige voorbeelden is het lenselement L1 gevormd van een Kroon-type glasmateriaal met een Abbe-waarde ongeveer 56, een refractie- index van circa 1,70, een positieve totale optische sterkte, is een eerste oppervlak S1 van het lenselement L1 sferisch, en is een tweede oppervlak S2 van het lenselement L1 in hoofdzaak vlak; is het lenselement L2 gevormd van een kunststofmateriaal van Flint-type met een Abbe-waarde van circa 23, een refractie-index van circa 1,64, een negatieve totale optische sterkte, en zijn beide oppervlakken S3 en S4 van het lenselement L2 asferisch; de lenzen L1 en L2 gevormd om een totale sferische aberratie te reguleren; is de beweegbare scherpstellens MFL gevormd van een kunststofmateriaal met een Abbe-waarde van 55, een refractie-index van circa 1,54, een positieve totale optische sterkte, en zijn beide oppervlakken S5 en S6 van de beweegbare scherpstellens asferisch; is het lenselement L3 gevormd van een Kroon-type kunststofmateriaal met een Abbe-waarde van 55, een refractie-index van circa 1,54, een negatieve optische sterkte, een eerste negatieve-optische-sterkte-asferisch-oppervlak S7, en een tweede- negatieve-optische-sterkte-asferisch-oppervlak S8; en is het lenselement L4 gevormd van een Kroon-type kunststofmateriaal met Abbe-waarde van 23, een refractie-index van circa 1,64, een negatieve optische sterkte, een eerste asferisch oppervlak S9 met een negatieve optische sterkte, en heeft het tweede asferische oppervlak S10 een positieve optische sterkte; de lenzen L3 en L4 gevormd om er ten minste één te reguleren van een beeldvormingslensveldwelving, een astigmatisme, of een verstoring. Het kunststofmateriaal gebruikt om de beweegbare scherpstellens MFL te vormen kan, bijvoorbeeld, een K26R-materiaal, een Xeonex-materiaal, en/of een Acryl-materiaal zijn.

FIG. 3 illustreert een ander voorbeeld-optisch-samenstel in de vorm van een optisch samenstel 300 dat kan worden gebruikt om het voorbeeld-optische-samenstel 105 van FIG. 1 te implementeren. Vergeleken met FIG. 2 omvat een achterlensgroep G3 in het voorbeeld van FIG. 3 drie lenselementen L5, L6 en L7, met eventuele andere optischesamenstelwijzigingen. Het voorbeeld-optische-samenstel 300 van FIG. 3 verschaft optische prestatie gelijkend op die van het optische samenstel 200, maar ondersteunt een sensor met een kleinere CRA van 18 graden in plaats van 32 graden om, bijvoorbeeld, lenzen met een grotere hoek te ondersteunen.

FIG. 4 illustreert een voorbeeldbevestigingssamenstel 400 voor het bevestigen van een optisch samenstel zoals de optische samenstellen 200 en 300 aan, bijvoorbeeld, een printplaat 402. Het bevestigingssamenstel is ingericht om een voorlensgroep G5, een beweegbare scherpstellens MFL, een spreekspoelmotor VCM 1, en een achterlensgroep G6 in onderlinge positie langs een optische as OA2 te houden om een beeld te vormen op de beeldsensor 104. In het voorbeeld van FIG. 4 omvat het bevestigingssamenstel 400 een achterlenshouder H1 om een achterlensgroep G6 van lenselementen L10 en L11 te bevestigen (bijv. vast te houden) aan de printplaat 402. De achterlenshouder H1 is vast bevestigd, verbonden, etc. (bijv. met gebruik van een hechtmiddel, soldeer, etc.) aan de printplaat 402 bij een veelvoud aan verbindingspunten, waarvan er één is aangewezen bij verwijzingscijfer C1, of op een continue of semi-continue wijze (bijv. een kraal of lijn van hechtmiddel). De achterlenshouder H1 schermt ook als een lichtschild de beeldsensor 104 af van strooilicht, lichtvervuiling, etc.

De spreekspoelmotor VCMI is vast bevestigd, verbonden, etc. aan een spreekspoelhouder H2 van de achterlenshouder H1,

zoals getoond in FIG. 4. De spreekspoelhouder H2 kan een integraal gedeelte van de achterlenshouder H1 zijn, of zijn verbonden aan de achterlenshouder H1. Een voorlenshouder H3 voor de voorlensgroep G5 bevestigt (bijv. houdt vast) lenselementen L10 en L11 van de voorlensgroep G6 aan de achterlenshouder H1 en, aldus, aan de printplaat 402. In sommige voorbeelden (i) worden het bevestigingssamenstel 400 van FIG. 4 omvattende de lenzen L10-L13, de spreekspoelmotor VCM en de beweegbare scherpstellens MFL geassembleerd, (ii) wordt het bevestigingssamenstel 400 actief uitgelijnd met de beeldsensor 104 op de printplaat 402 op basis van optische metingen en (iii) wordt, eenmaal uitgelijnd, het bevestigingssamenstel 400 vast bevestigd (bijv. verbonden, gehecht, soldeer, etc.) aan de printplaat 402. In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de lenshouders H1, H2 en H3 gevormd uit een lichtabsorberend kunststofmateriaal.

In sommige voorbeelden zijn de interface(s) tussen de VCM en de PCB geïmplementeerd als sporen en/of contacten aan de houders H1 en H2, die bij voorkeur optisch niet-transparant zwart kunststof in positie gehouden met thermisch- of UV-uitgehard hechtmiddel zijn.

In de voorgaande specificatie zijn specifieke voorbeelden beschreven. Echter, de gemiddelde vakman begrijpt dat verscheidene aanpassingen en wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder het bereik van de uitvinding zoals uiteengezet in de onderstaande conclusies te verlaten. Dienovereenkomstig moeten de specificatie en figuren in een meer illustratieve dan beperkende zin worden beschouwd, en van al dergelijke aanpassingen wordt bedoeld dat zij zijn omvat binnen het bereik van huidige leringen. Bovendien moeten de beschreven voorbeelden, voorbeelden, implementaties, etc. niet worden geïnterpreteerd als onderling uitsluitend, en moeten zijn in plaats daarvan worden begrepen als potentieel combineerbaar indien dergelijke combinaties op enige wijze toelaatbaar zijn. Met andere woorden, om het even welke maatregel geopenbaard in om het even welke van de hiervoor genoemde voorbeelden, voorbeelden, implementaties, etc. kan worden omvat in om het even welke van de andere hiervoor genoemde voorbeelden, voorbeelden, implementaties, etc.

De baten, voordelen, oplossingen voor problemen, en om het even welke element(en) die enige baat, voordeel, of oplossing kunnen laten optreden of meer uitgesproken kunnen laten worden moeten niet worden opgevat als een kritieke, vereiste, of essentiële maatregelen of elementen van om het even welke of alle van de conclusies. De geclaimde uitvinding wordt enkel gedefinieerd door de aangehechte conclusies inclusief eventuele amendementen aangebracht tijdens het hangend zijn van deze aanvraag en alle equivalenten van die conclusies als verleend. Ten behoeve van duidelijkheid en een bondige beschrijving zijn maatregelen hierin beschreven als deel van dezelfde of afzonderlijke uitvoeringsvormen, echter, het moge duidelijk zijn dat het bereik van de uitvinding uitvoeringsvormen kan omvatten met combinaties van alle of sommige van de beschreven maatregelen. Het moge duidelijk zijn dat de getoonde uitvoeringsvormen dezelfde of gelijkende componenten hebben, afgezien van waar zijn worden beschreven als zijnde verschillend.

Bovendien is het mogelijk dat in dit document relationele termen zoals eerste en tweede, boven en onder, en dergelijke worden gebruikt enkel om één entiteit of actie te onderscheiden van een andere entiteit of actie zonder noodzakelijkerwijze enige werkelijke zodanige relatie of volgorde tussen dergelijke entiteiten of acties te vereisen of te impliceren. De termen “omvat”, “omvattend”, “heeft”, “met”, “bevat”, “bevattend”, “houdt”, “houdend” of enige andere variatie daarop zijn bedoeld om een niet- exclusieve inclusie af te dekken, zodanig dat een proces, werkwijze, voorwerp of inrichting dat een lijst van elementen omvat, heeft, bevat, houdt niet slechts die elementen omvat maar andere elementen kan omvatten die niet uitdrukkelijk worden vermeld of inherent zijn aan een dergelijk proces, werkwijze, voorwerp, of inrichting. Een element voorafgegaan door “omvat …een”, “heeft een”, “bevat …een”, “houdt …een” sluit niet, zonder verdere beperkingen, het bestaan uit van aanvullende identieke elementen in het proces, werkwijze, voorwerp, of inrichting dat het element omvat, heeft, bevat, houdt. De term “een” is gedefinieerd als één of meer tenzij hierin uitdrukkelijk anders wordt gesteld. De termen “in hoofdzaak”, “in essentie”, “ongeveer”, “circa” of enige andere versie daarvan, zijn gedefinieerd als zijnde dichtbij zoals begrepen door de gemiddelde vakman, en in een niet-beperkend voorbeeld is de term gedefinieerd als zijnde binnen 10%, in een ander voorbeeld binnen 5%, in een ander voorbeeld binnen 1%, en in een ander voorbeeld binnen 0,5%. De term “gekoppeld” zoals hierin gebruikt is gedefinieerd als verbonden, hoewel niet noodzakelijkerwijze rechtstreeks en niet noodzakelijkerwijze mechanisch. Een inrichting of structuur die is “ingericht” op een zekere wijze is ten minste op die wijze ingericht, maar kan tevens zijn ingericht op wijzen die niet zijn vermeld.

Nog verder, tenzij uitdrukkelijk het tegendeel wordt gesteld, verwijst “of” naar een inclusieve of en niet naar een exclusieve of. Bijvoorbeeld, “A, B of C” verwijst naar om het even welke combinatie of deelverzameling van A, B, C zoals (1) alleen A, (2) alleen B, (3) alleen C, (4) A met B, (5) A met C, (6) B met C, en (7) À met Ben met C. Zoals hierin gebruikt wordt de frase “ten minste één van A en B” bedoeld als verwijzend naar om het even welke combinatie of deelverzameling van A en B zoals (1) ten minste één A, (2) ten minste één B, en (3) ten minste één A en ten minste één B. Op gelijkende wijze wordt de frase “ten minste één van A of B” bedoeld als verwijzend naar om het even welke combinatie of deelverzameling van A en B zoals (1) ten minste één A, (2) ten minste één B, en (3) ten minste één A en ten minste één B.

Het Uittreksel van de Openbaring wordt verschaft om de lezer in staat te stellen om snel de aard van de technische openbaring te achterhalen. Het wordt overlegd in de veronderstelling dat het niet zal worden gebruikt om het bereik of de betekenis van de conclusies te _ interpreteren of te beperken. Bovendien kan in de voorgaande Gedetailleerde Beschrijving worden gezien dat verscheidene maatregelen samen zijn gegroepeerd in verscheidene voorbeelden ten behoeve van het stroomlijnen van de openbaring. De wijze van openbaring moet niet worden geïnterpreteerd als zou deze een bedoeling weerspiegelen dat de geclaimde voorbeelden meer maatregelen vereisen dan die uitdrukkelijk worden vermeld in elke conclusie. In tegendeel, zoals de volgende conclusies weerspiegelen, is inventieve materie gelegen in minder dan alle maatregelen van een enkel geopenbaard voorbeeld. Aldus worden de volgende conclusies hierbij geïncorporeerd in de Gedetailleerde Beschrijving, met elke conclusie op zichzelf staand als een afzonderlijk geclaimde materie. Het enkele feit dat bepaalde maatregelen worden genoemd in onderling verschillende conclusies geeft niet aan dat een combinatie van deze maatregelen niet ten voordele kan worden gebruikt.

Vele varianten zullen duidelijk zijn voor de vakman. Alle varianten worden geacht te zijn omvat binnen het bereik van de uitvinding gedefinieerd in de volgende conclusies.

Claims (20)

CONCLUSIES

1. Een optisch samenstel voor een scherpstellens, waarbij het optische samenstel omvat: een voorlensgroep geplaatst langs een optische as, ingericht om licht te ontvangen van een object van belang en ingericht om te corrigeren voor aberraties van een eerste beeld geprojecteerd door de voorlensgroep; een opening geplaatst langs de optische as, ingericht om daardoorheen langs de optische as licht te ontvangen van de voorlensgroep; een beweegbare scherpstellens om licht doorheen de opening te ontvangen; een spreekspoelmotor ingericht om de scherpstellens te bewegen om het optische samenstel scherp te stellen; en een achterlensgroep geplaatst langs de optische as, ingericht om licht te ontvangen van de scherpstellens en verder ingericht om te corrigeren voor veldwelving.

2. Het optische samenstel volgens conclusie 1, waarbij de voorlensgroep, de scherpstellens, en de achterlensgroep zijn opgesteld in een telelensopstelling.

3. Het optische samenstel volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende: een bevestigingsmiddel ingericht om het optische samenstel te bevestigen aan een barcodelezer; en een interface om positiedata voor de scherpstellens over te brengen naar een processor van de barcodelezer, en om van de processor stuurdata voor de spreekspoelmotor te ontvangen, waarbij de achterlensgroep is ingericht om een tweede beeld te vormen op een beeldsensor van de barcodelezer, de beeldsensor is ingericht om een elektrisch signaal te genereren dat representatief is voor het tweede beeld, en het elektrische signaal aan de processor te verschaffen.

4. Het optische samenstel volgens conclusie 3, waarbij het object een barcode omvat, en de processor is ingericht om de barcode te decoderen uit het elektrische signaal.

5. Het optische samenstel volgens een van de conclusies 3 of 4, waarbij de beeldsensor een halfgeleiderbeeldvormer is.

6. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1-5, waarbij de scherpstellens een asferisch kroonkunststoffen optisch element is met een optische sterkte groter dan een totale sterkte van het optische samenstel en groter dan een gecombineerde optische sterkte van de voorlensgroep en de achterlensgroep.

7. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1-6, waarbij: de voorlensgroep een eerste positief kroonglas-optisch-element, de opening, en een negatief flint-asferisch-kunststof-optisch-element omvat; de achterlensgroep één of meer kunststoffen asferische optische elementen omvat die zijn opgesteld om een negatieve optische sterkte te vormen; en de voorlensgroep en de scherpstellens zijn opgesteld om een Cooke- triplet te vormen.

8. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1-7, waarbij: de spreekspoelmotor is ingericht om de scherpstellens over ten minste 160 micron te bewegen; optische elementen van de voorlensgroep, optische elementen van de achterlensgroep, en de scherpstellens zijn opgesteld om een scherpstelversterking van 3,4, een scherpstelbereik van 8,6m-1, en een lensbrandpuntsafstand van 8 millimeter te vormen; en de optische elementen van de achterlensgroep een hoofdstraalhoek van 32 graden verschaffen.

9. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1-7, waarbij optische elementen van de voorlensgroep, optische elementen van de achterlensgroep, en de scherpstellens zijn opgesteld om een scherpstelversterking van 3,4, een scherpstelbereik van 3 tot en met 48 inch (7,6 cm tot en met 122 cm), een lensbrandpuntsafstand van 8 mm, en een totale lengte van 8,5 millimeter te vormen.

10. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1-9, waarbij de voorlensgroep verder een negatief optisch element omvat dat is ingericht om een gezichtsveld van het optische samenstel te vergroten.

11. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 10, waarbij de achterlensgroep is ingericht om overeen te stemmen met een hoofdstraalhoek van een beeldsensor.

12. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 11, waarbij de scherpstellens een enig beweegbaar optisch element van het optische samenstel is.

13. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 12, waarbij voorlensgroep en de achterlensgroep zijn opgesteld om schade aan de scherpstellens tegen te gaan.

14. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 13, waarbij een totale optische sterkte van de voorlensgroep gecombineerd met de achterlensgroep is ingericht om minder te zijn dan een optische sterkte van de scherpstellens voor ten minste één van het reduceren van gevoeligheid voor mechanische toleranties, het reguleren van beeldvormingslensaberraties, en het compenseren voor thermische variatie van de scherpstellens.

15. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 14, waarbij de voorlensgroep een lenselement L1, een lenselement L2, en een openingsstop gepositioneerd tussen de lenzen Ll en L2 omvat, en waarbij de achterlensgroep een lenselement L3 en een lenselement L4 omvat.

16. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 14, waarbij: de voorlensgroep een lenselement L1 omvat met een sferisch oppervlak, een in hoofdzaak plat oppervlak en een positieve optische sterkte, alsmede een lenselement L2 met asferische oppervlakken en een negatieve optische sterkte; de scherpstellens twee asferische oppervlakken en een positieve optische sterkte heeft; en de achterlensgroep een lenselement L3 omvat met asferische oppervlakken en een negatieve optische sterkte, alsmede een lenselement L4 met asferische oppervlakken en een negatieve optische sterkte.

17. Het optische samenstel volgens conclusie 15 of 16, waarbij: het lenselement L1 is gevormd van een Kroon-type glasmateriaal met een Abbe-waarde ongeveer 56, een refractie-index van circa 1,70, een positieve totale optische sterkte, een eerste oppervlak van het lenselement L1 sferisch is, en een tweede oppervlak van het lenselement L1 in hoofdzaak vlak is; het lenselement L2 is gevormd van een kunststofmateriaal van Flint- type met Abbe-waarde circa 23, een refractie-index van circa 1,64, een negatieve totale optische sterkte, en beide oppervlakken van het lenselement L2 asferisch zijn; de lenzen L1 en L2 gevormd om een totale sferische aberratie te reguleren; de scherpstellens is gevormd van een kunststofmateriaal met een Abbe-waarde van 55, een refractie-index van circa 1,54, een positieve totale optische sterkte, en beide oppervlakken van de scherpstellens asferisch zijn;

het lenselement L3 is gevormd van een Kroon-type kunststofmateriaal met een Abbe-waarde van 55, een refractie-index van circa 1,54, een negatieve optische sterkte, een eerste asferisch oppervlak met negatieve optische sterkte, en een tweede asferisch oppervlak met negatieve optische sterkte; het lenselement L4 is gevormd van een Kroon-type kunststofmateriaal met Abbe-waarde van 23, een refractie-index van circa 1,64, een negatieve optische sterkte, een eerste asferisch oppervlak met een negatieve optische sterkte, en het tweede asferische oppervlak met een positieve optische sterkte; en de lenzen L3 en L4 gevormd om ten minste één te reguleren van een beeldvormingslensveldwelving, en astigmatisme, of een verstoring.

18. Het optische samenstel volgens conclusie 17, waarbij het kunststofmateriaal gebruikt om de scherpstellens te vormen er ten minste één omvat van een K26R-materiaal, een Xeonex-materiaal, of een Acryl- materiaal.

19. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 18, verder omvattende een lenshouder met een vooropening, waarbij de lenshouder is ingericht om de voorlensgroep, de scherpstellens, de spreekspoelmotor, en de achterlensgroep in positie te houden langs de optische as om een tweede beeld te vormen op een beeldsensor.

20. Het optische samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 1- 19, verder omvattende een verlichtingssysteem ingericht om een object te verlichten voor beeldvorming van het object.