FR2890183A3 - Systeme de lentille a focale variable pas a pas - Google Patents
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Abstract
Un système de lentille à focale variable pas à pas inclut, dans l'ordre à partir du côté d'un objet, un premier groupe de lentilles 110 ayant une puissance de réfraction négative, un deuxième groupe de lentilles 120 ayant une puissance de réfraction positive, et un troisième groupe de lentilles 130 ayant une puissance de réfraction positive. Les premier et troisième groupes sont construits en un seul bloc. Le deuxième groupe de lentilles inclut une première unité de lentille U1 positive et une deuxième unité de lentille U2 négative, et est également construit en un seul bloc. Les premier et troisième groupes de lentilles sont fixes, et le deuxième groupe de lentilles est mobile, de manière à être disposé sélectivement dans plusieurs positions discrètes. Les longueurs focales des groupes de lentilles satisfont les relations suivantes : où f1 indique la longueur focale du premier groupe de lentilles, f2 indique la longueur focale du deuxième groupe de lentilles, f3 indique la longueur focale du troisième groupe de lentilles, fb indique la longueur focale arrière du système de lentille à focale variable pas à pas, et z indique le rapport de zoom.
Description
f2 (1+1;.)>-f
1. Domaine de l'invention La présente invention concerne généralement un système de lentille à focale variable. Plus particulièrement, l'invention concerne un système de lentille à focale variable pas à pas ayant une courte longueur to-tale et conçu pour des équipements électroniques compacts.
2. Technique apparentée Ces dernières années, les équipements électroniques compacts dotés d'une fonction photographique, tels que les appareils photos, les téléphones mobiles et assistants numériques personnels, ont été de plus en plus populaires. Ces équipements électroniques compacts sont devenus tellement petits qu'il est nécessaire que les systèmes de lentille à focale variable soient configurés de manière à avoir une longueur totale aussi courte que possible et une structure aussi simple que possible.
Le brevet américain n 5 357 374, publié le 18 octobre 1994, décrit un système de lentille à fo-cale variable doté d'un premier groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction négative, d'un deuxième groupe de lentilles ayant une puissance de ré-fraction positive et d'un troisième groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction négative, dans lequel chaque groupe de lentilles est constitué d'une lentille. Bien que la structure du système de lentille à focale variable soit simplifiée, les équipements électroniques qui utilisent ce type de système de lentille à focale variable ne peuvent pas créer d'image satis- 2890183 2 faisante. En outre, avec l'agencement des trois groupes de lentilles, la longueur totale du système de lentille à focale variable n'est pas réduite suffisamment pour les équipements électroniques de plus en plus minces.
Le brevet américain n 6 545 824, publié le 8 avril 2003, décrit un autre système de lentille doté d'un premier groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction négative, d'un deuxième groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction positive et d'un troisième groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction positive. Comme chaque groupe de lentilles inclut une pluralité de lentilles, il est né-faste de diminuer la longueur totale et de simplifier la structure du système de lentille. Bien que les pre- mier et troisième groupes de lentilles soient fixes, le deuxième groupe de lentilles est mobile pour une mise au point sans zoom. Avec cet agencement, le système de lentille est incapable de faire varier le champ de vision lors de la prise d'une photo.
Résumé de l'invention Un objet de la présente invention est de fournir un système de lentille à focale variable pas à pas ayant une courte longueur totale et une structure simple et compacte.
Pour atteindre l'objet susmentionné, la présente invention prévoit un système de lentille à focale variable pas à pas pour créer une image d'une scène sur un capteur d'image, qui inclut, dans l'ordre à partir d'un côté objet, un premier groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction négative, un deuxième groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction positive, et un troisième groupe de lentilles ayant une puissance de réfraction positive. Les premier et troisième groupes sont construits en un seul bloc. Le deuxième groupe de lentilles inclut une première unité de lentille ayant une puissance de réfraction positive et une deuxième unité de lentille ayant une puissance de réfraction négative. La deuxième unité de lentille est également construite en un seul bloc. Les premier et troisième groupes de lentilles sont fixes par rap-port au capteur d'image, et le deuxième groupe de lentilles est mobile, de manière à être disposé sélective-ment dans plusieurs positions discrètes. Les longueurs focales des groupes de lentilles satisfont les rela- tions suivantes: f2 É(1+J;)>-f f2+)> f3'fb f3 fb où fi indique la longueur focale du premier groupe de lentilles, f2 indique la longueur focale du deuxième groupe de lentilles, f3 indique la longueur focale du troisième groupe de lentilles, fb indique la longueur focale arrière du système de lentille à focale variable pas à pas, et z indique le rapport de zoom.
Conformément à ce qui précède, les premier et 25 troisième groupes de lentilles sont constitués d'un seul bloc, et le deuxième groupe de lentilles est cons- titué d'une première unité de lentille positive et d'une deuxième unité de lentille négative; et dans le processus de zoom, les premier et troisième groupes de lentilles sont fixes par rapport au capteur d'image, et le deuxième groupe est mobile, de manière à être disposé sélectivement dans plusieurs positions discrètes, par conséquent, le système de lentille à focale variable pas à pas a une longueur totale courte et une structure simple et compacte.
Brève description des dessins
La présente invention sera apparente pour les spécialistes de la technique à la lecture de la description suivante des modes de réalisation de celle-ci, en faisant référence aux dessins joints, dans les-- quels: la figure 1 est une vue en coupe d'un système de lentille à focale variable pas à pas dans une première position selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans une deuxième position du premier mode de réalisation; les figures 3A-3C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective- ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon le premier mode de réalisation; les figures 4A- 4C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective- ment, du système de lentille à focale variable pas à 2890183 5 pas dans la deuxième position selon le premier mode de réalisation; la figure 5 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans une première position selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention; la figure 6 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le deuxième mode de réalisation; les figures 7A-7C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon le deuxième mode de réalisation; les figures 8A-8C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le deuxième mode de réalisation; la figure 9 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; la figure 10 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le troisième mode de réalisation; les figures 11A-11C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à 2890183 6 pas dans la première position selon le troisième mode de réalisation; les figures 12A- 12C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective- ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le troisième mode de réalisation; la figure 13 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; la figure 14 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention; les figures 15A-15C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon le quatrième mode de réalisation; les figures 16A-16C montrent une aberration sphérique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le quatrième mode de réalisation; la figure 17 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention; la figure 18 est une vue en coupe du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le cinquième mode de réalisation; les figures 19A-19C montrent une aberration sphé- rique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la première position selon le cinquième mode de réalisation; les figures 20A-20C montrent une aberration sphé- rique, un astigmatisme, et une distorsion, respective-ment, du système de lentille à focale variable pas à pas dans la deuxième position selon le cinquième mode de réalisation.
Description détaillée des modes de réalisation préférés Les figures 1 et 2 montrent un premier mode de réalisation d'un système de lentille à focale variable pas à pas 100 selon la présente invention. La lumière d'une scène est mise au point sur un capteur d'image 220 après être passée à travers le système de lentille à focale variable pas à pas 100 et un verre extérieur 210. Le système de lentille à focale variable pas à pas 100 inclut, dans l'ordre à partir d'un côté objet, un premier groupe de lentilles 110 ayant une puissance de réfraction négative, un deuxième groupe de lentilles 120 ayant une puissance de réfraction positive, et un troisième groupe de lentilles 130 ayant une puissance de réfraction positive. Les longueurs focales des trois groupes de lentilles satisfont les relations suivantes: fz-+>-f 1) li ?) i /''' J3 fb f2 (y f3 fb où fi indique la longueur focale du premier groupe de lentilles 110, f2 indique la longueur focale du deuxième groupe de lentilles 120, f3 indique la longueur focale du troisième groupe de lentilles 130, fb indique la longueur focale arrière du système de lentille à fo-cale variable pas à pas 100, et z indique le rapport de zoom.
Le premier groupe de lentilles 110 est construit en un seul bloc. Le terme un seul bloc est défini comme (a) un élément de lentille unique ou (b) une lentille collée constituée de plusieurs éléments de lentille collés ensemble ou (c) une lentille hybride constituée d'un élément de lentille en verre et d'une cou- che de résine mince appliqués l'un contre l'autre. Dans le premier mode de réalisation, le premier groupe de lentilles 110 est constitué d'une lentille négative convexe-concave 111. Afin de réduire les aberrations chromatiques, le numéro Abbe de la lentille négative convexe-concave 111 doit, de préférence, être supérieur à 50. En outre, les deux surfaces de réfraction de la lentille négative convexe-concave 111 sont asphériques pour réduire davantage l'aberration. Chaque surface asphérique satisfait l'équation suivante: (2) cS z 1+\J1. (K+1)c2SZ + A4Sa + A6S6 + AsSg + AioS10 + At2S1' X= (3) où c désigne une courbure du vertex asphérique, S désigne une distance à partir de l'axe optique, K désigne le coefficient conique, A4, A6, A8 et A10 et Al2 désignent les quatrième, sixième, huitième, dixième et douzième coefficients asphériques, et X désigne 'le fléchissement d'une ligne tirée à partir d'un point sur la surface de lentille asphérique à une distance S de l'axe optique au plan tangentiel du vertex de la sur-face asphérique.
Le deuxième groupe de lentilles 120 est constitué d'une première unité de lentille U1 ayant une puissance de réfraction positive et d'une deuxième unité de lentille U2 ayant une puissance de réfraction négative. La première unité de lentille U1 inclut au moins un seul bloc. La deuxième unité de lentille U2 est construite en un seul bloc. Dans le premier mode de réalisation, la première unité de lentille U1 est constituée d'une lentille positive collée qui est composée d'une len- tille positive biconvexe 121 et d'une lentille négative concave-convexe 122. La deuxième unité de lentille U2 est constituée d'une lentille négative biconcave 125 qui est utilisée pour réduire l'aberration chromatique et l'aberration. Afin de réduire l'aberration, les deux surfaces de réfraction de la lentille négative biconcave 125 sont également asphériques, et chaque surface asphérique satisfait l'équation (3).
Le troisième groupe de lentilles 130 est construit en un seul bloc. Le bloc unique est constitué d'une lentille positive biconvexe 131 qui peut compenser l'aberration du premier groupe de lentilles 110 et améliorer la courbure de champ pour permettre au capteur d'image 220 de recevoir la lumière passant facile-ment à travers le système de lentille à focale variable pas à pas 100. La surface de réfraction tournée du côté objet de la lentille positive biconvexe 131 a une cour- bure plus petite pour un revêtement de blocage des infra-rouges appliqué sur celle-ci. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'utiliser un filtre supplémentaire de blocage des infra-rouges. L'espace réservé au filtre de blocage des infra-rouges peut être supprimé.
La longueur totale de la lentille peut être réduite.
Le système de lentille à focale variable pas à pas 100 inclut, en outre, une ouverture (non montrée sur les figures) qui est fixée au niveau de la surface tournée vers le côté objet de la lentille positive bi-convexe 121. Par conséquent, il n'y a pas de mouvement relatif entre l'ouverture et le deuxième groupe de lentilles 120.
De nouveau en référence aux figures 1 et 2 le processus de zoom du système de lentille à focale va- riable pas à pas 100 est décrit dans ce qui suit.
Dans la présente invention, le premier groupe de lentilles 110 et le troisième groupe de lentilles 130 ne se déplacent pas par rapport au capteur d'image 220, et le deuxième groupe de lentilles 120 est déplacé en avant et en arrière pour faire varier la longueur fo- cale. Afin de créer une image sur le capteur d'image 220, sans un groupe de lentilles compensé de mise au point, le deuxième groupe de lentilles 120 est seulement disposé de façon sélective sur une première position et sur une deuxième position. En déplaçant le deuxième groupe de lentilles 120 d'une position à l'autre, la longueur focale du système de lentille à focale variable pas à pas 100 est changée, et en même temps, le processus de mise au point est atteint. Ce mode de zoom, qui choisit uniquement plusieurs positions de zoom discrètes pour zoomer pas à pas, est différent du mode de zoom en continu qui nécessite un groupe de lentilles compensé de mise au point supplémentaire. Dans le présent mode de réalisation, la pre- mière position désigne la position grand-angulaire, comme le montre la figure 1, et la deuxième position désigne la position en téléobjectif, comme le montre la figure 2.
Le tableau 1 ci-dessous répertorie le numéro de la surface, dans l'ordre à partir du côté objet, le rayon de courbure R (en mm) de chaque surface optique au niveau de l'axe optique, la distance dl (en mm) entre les vertex des surfaces optiques adjacentes lorsque le deuxième groupe de lentilles 120 est disposé dans la première position, la distance d2 (en mm) entre les ver-tex des surfaces optiques adjacentes lorsque le deuxième groupe de lentilles 120 est disposé dans la deuxième position, le numéro Abbe V et l'indice de ré-fraction nd (au niveau de la ligne d de À = 587,6 nm) de 2890183 12 chaque élément de lentille pour le premier mode de réalisation.
Tableau 1
Surface R dl d2 n V 1 15,170 0,600 0,600 1,530 55,9 Asphérique 2 4,184 5, 133 2,201 Asphérique 3 2,700 2,600 2,600 1,714 53,9 Ouverture 4 -4,896 0, 400 0,400 1,806 25,5 -16,370 0,400 0,400 6 -5,145 0,600 0,600 1,586 30,1 Asphérique 7 4,029 0,431 3,363 Asphérique 8 39,380 1,672 1,672 1,517 64,2 9 -5,329 2,230 2,230 0,300 0,300 1,517 64,2 11 0,500 0,500 Le tableau 2 ci-dessous répertorie les valeurs des constantes K, A4, A6, A8, Alo et Al2 utilisées dans l'équation (3) ci-dessus pour chacune des surfaces de lentille asphérique du tableau 1.
Tableau 2
Surface 1 2 6 7 K 10 -15,604 10 -10 A4 -0,650884E-2 0,189365E-1 -0, 410924E-1 -0,267435E-2 A6 0,958770E-3 -0,659529E-2 -0,870482E-3 -0, 428714E-3 A8 -0,657142E-4 0,185936E-2 0,106907E-1 0,397223E-2 An -0, 937298E-7 -0,276315E-3 -0,101026E-1 -0,191713E-2 0,184416E-6 0,166120E-4 0,290921E-2 0,313116E-3 Dans le premier mode de réalisation, la longueur focale de chaque groupe de lentilles est la suivante et correspond aux relations (1) et (2).
fi = -11,110 f2= 5,540 f3= 9,200 fb= 3,030 Z = 1,680 Les figures 3A-3C et les figures 4A-4C montrent l'aberration sphérique, l'astigmatisme et la distorsion, respectivement, du système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans la première position et la deuxième position, respectivement, selon le premier mode de réalisation. PR dans les figures 3A et 4A indique le rayon pupillaire du système de lentille à focale variable pas à pas 100. MF dans les figures 3B-3C et 4B-4C indique le champ maximum du système de lentille à focale variable pas à pas 100. Dans les figures 3A-3C et 4A-4C, d, F, et C indiquent la ligne d (À = 587, 6 nm), la ligne F (À = 486,1 nm) et la ligne C (À = 656,3 nm), respectivement. La ligne S montre l'astigmatisme dans l'image sagittale, et la ligne T montre l'astigmatisme dans l'image tangentielle.
Les figures 5 et 6 montrent un deuxième mode de réalisation. Le système de lentille à focale variable pas à pas 100 selon le deuxième mode de réalisation est similaire à celui montré dans le premier mode de réalisation, les différences entre eux étant que la première Al2 unité de lentille U1 du deuxième groupe de lentilles 120 du deuxième mode de réalisation est constituée d'une lentille positive hybride et d'une lentille négative biconcave 123, et que la deuxième unité de lentille U2 du deuxième mode de réalisation est constituée d'une lentille négative convexe-concave 125'. La lentille positive hybride est formée en appliquant une lentille positive biconvexe 121 et une lentille négative de résine 122' ensemble. La lentille négative en plastique 122' a une surface asphérique tournée vers le capteur d'image 220 pour éliminer l'aberration chroma-tique et l'aberration avancée.
Plusieurs valeurs du deuxième mode de réalisation sont répertoriées dans les tableaux 3 et 4, dans les- quels les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Tableau 3
Surface R di d2 nd V 1 19,995 0,600 0,600 1,543 56,0 Asphérique 2 3,857 5, 639 2,759 Asphérique 3 2,499 1,135 1,135 1,803 46,4 Ouverture 4 -9,978 0, 040 0,040 1,520 51,4 -9,978 0,466 0,466 Asphérique 6 -6,501 0,600 0,600 1, 847 23,8 7 3,008 0,193 0,193 8 2,456 0,720 0,720 1,525 56,3 Asphérique 9 2,918 2,440 5,320 Asphérique 11,742 1,670 1,670 1,713 53,8 11 -11,742 0, 698 0,698 12 0,300 0,300 1,517 64,2 13 0,500 0,500
Tableau 4
Surface 1 2 5 8 9 K 9,998414 -6,018141 4,549282" 0,331269 3,530066 A4 -0, 430239E-2 0,844452E-2 0,120077E-1 -0,313210-1 -0,620857E-2 A6 0,852077E-4 -0,132563E-2 -0,127473E-1 -0,224909E-1 -0,437533E-1 As 0,206663E-4 0, 841895E-4 0,135419E-1 -0,504784E-2 0,203316E-1 Ala -0,236851E-6 0,147235E4 -0,508264EE-2 0,264617E-2 -0,847188E-2 Al2 0 0 0 0 0 Dans le deuxième mode de réalisation, la longueur focale de chaque groupe de lentilles est la suivante et correspond aux relations (1) et (2).
fi = -8,910 f2= 4,956 f3= 8,486 fb= 1,498 Z = 1,771 Les figures 7A-7C et 8A-8c montrent l'aberration sphérique, l'astigmatisme, et la distorsion, respectivement, du système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans la première position et dans la deuxième position, respectivement, selon le deuxième mode de réalisation. Sur ces figures, les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Les figures 9 et 10 montrent un troisième mode de réalisation. Le système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans le présent mode de réalisation est similaire à celui montré dans le premier mode de réalisation, les différences entre eux étant que la première unité de lentille U1 du deuxième groupe de lentilles 120 du troisième mode de réalisation est consti- tuée d'une lentille positive biconvexe 121 et d'une lentille négative biconcave 123, et que le troisième groupe de lentilles 130 est constitué d'une lentille positive plane-convexe 132.
Plusieurs valeurs du troisième mode de réalisa- tion sont répertoriées dans les tableaux 5 et 6, dans lesquels les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Tableau 5
Surface R dl d2 nd V 1 15,146 0,600 0,600 1,530 55,9 Asphérique 2 4,577 6, 155 2,675 Asphérique 3 2,360 1,303 1,303 1,714 53,9 Ouverture 4 -25,167 0, 269 0,269 -18,123 0,600 0,600 1,806 25,5 6 3,984 0,353 0,353 7 7,472 0, 600 0,600 1,586 30,1 Asphérique 8 3,999 0,226 3,706 Asphérique 9 1,540 1, 540 1,517 64,2 -6,650 3,195 3,195 11 0,300 0,300 1,517 64,2 12 0,500 0,500
Tableau 6
Surface 1 2 7 8 K 10 -17,936620 10 A4 -0,265236E-2 0,186584E-1 -0,715584E2 A6 -0,414322E-4 -0,548912E-2 -0,207769E-1 A8 0,444892E-4 0,112657E-2 0, 113479E-1 Alo -0,357411E-5 -0,119483E-3 -0,124601E-1 A1z 0,104452E-6 0, 546056E-5 0,290921E-2 - 2,007840E-1 - 9,169090E-2 0,628447E-2 - 0,151789E2 0,313116E-3 Dans le troisième mode de réalisation, la longueur focale de chaque groupe de lentilles est la sui-vante et correspond aux relations (1) et (2).
fi = -12,620 f2= 6, 600 f3= 9,330 fb= 3,995 Z = 1,680 Les figures 11A-11C et 12A-12c montrent l'aberration sphérique, l'astigmatisme, et la distorsion, respectivement, du système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans la première position et dans la deuxième position, respectivement, selon le troisième mode de réalisation. Sur ces figures, les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Les figures 13 et 14 montrent un quatrième mode de réalisation. Le système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans le présent mode de réalisation est similaire à celui montré dans le deuxième mode de réalisation, les différences entre eux étant que le premier groupe de lentilles dans le quatrième mode de réalisation est constitué d'une lentille négative biconcave 111', et que la première unité de lentille U1 du deuxième groupe de lentilles 120 est constituée d'une lentille positive biconvexe 121 et d'une lentille négative biconcave 123.
Plusieurs valeurs du quatrième mode de réalisation sont répertoriées dans les tableaux 7 et 8, dans lesquels les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Tableau 7
Surface R dl d2 nd V 1 -7,549 0,600 0,600 1,491 57,4 Asphérique 2 3,680 4, 851 2,962 Asphérique 3 2,588 2,014 2,014 1,713 53,8 Ouverture 4 -5,913 0, 412 0,412 -2,721 0,600 0,600 1,805 25,4 6 23,966 0,199 0,199 7 3,904 0, 720 0,720 1,521 48,1 Asphérique 8 5,156 2,981 4,870 Asphérique 9 10,529 1, 243 1,243 1,602 63,5 -625,866 0,600 0,600 11 0,300 0,300 1,517 64,2 12 0, 500 0,500
Tableau 8
Surface 1 2 7 8 K -5,6510 -6,7294 0 3,3876 A4 -1,776137E-2 -3,499917E-3 2,159358E-2 -3,432277E-5 A6 2,587407E-3 1,190527E-4 -9,661138E-3 -1, 3457811E-2 A8 -1,600197E-4 3,367767E-4 -3,600200E-3 2,400977E-3 Alo 2, 851552E-6 -2,860850E-5 1,654988E-3 2,623520E-5 Al2 0 0 0 0 Dans le quatrième mode de réalisation, la longueur focale de chaque groupe de lentilles est la sui-vante et correspond aux relations (1) et (2) fi = -4, 943 f2= 4,756 f3= 16,978 fb= 1,400 Z = 1,730 Les figures 15A-15C et 16A16c montrent l'aberration sphérique, l'astigmatisme, et la distorsion, respectivement, du système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans la première position et dans la deuxième position, respectivement, selon le quatrième mode de réalisation. Sur ces figures, les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Les figures 17 et 18 montrent un cinquième mode de réalisation. Le système de lentille à focale varia- ble pas à pas 100 dans le présent mode de réalisation est similaire à celui montré dans le deuxième mode de réalisation, les différences entre eux étant que la première unité de lentille U1 du deuxième groupe de lentilles 120 dans le cinquième mode de réalisation est constituée d'une lentille positive biconvexe 121, d'une lentille négative biconcave 123 et d'une lentille posi- tive convexeconcave 124, et que le troisième groupe de lentilles 130 est constitué d'une lentille positive concave-convexe 133.
Plusieurs valeurs du cinquième mode de réalisation sont répertoriées dans les tableaux 9 et 10, dans les- quels les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Tableau 9
Surface R dl d2 nd V 1 52,114 0,600 0,600 1,543 56,0 Asphérique 2 3,708 5, 240 2,568 Asphérique 3 2,925 1,117 1,117 1,804 46,5 Ouverture 4 -11,208 0, 558 0,558 -4,977 0,572 0,572 1,805 25,5 6 4,840 0,145 0,145 7 2,850 1,115 1,115 1,517 64,2 8 10,275 0,200 0,200 9 3,938 0,798 0,798 1,520 51,4 Asphérique 2,864 1,927 4,599 Asphérique 11 -26,937 1,330 1,330 1,713 53,8 12 -7,622 0,597 0,597 13 0,300 0,300 1,517 64,2 14 0,500 0,500
Tableau 10
Surface 1 2 9 10 K 1,541916 0,062104 -5,002061 -4,167022 A4 -0,217713E 3 0,117334E 2 -0,343674E 1 -0,350275E 2 A6 -0,146712E 3 -0175252E 3 -0, 812569E 2 -0,589330E 2 AB 0,692152E 5 -0,645287E 4 -0,139806E 2 -0, 121543E 3 Alo 0,436252E 6 0,136159E 4 -0,151730E 3 0,407579E 3 0 0 0 0 Dans le cinquième mode de réalisation, la longueur focale de chaque groupe de lentilles est la sui-vante et correspond aux relations (1) et (2).
fi = -7,380 f2= 4,440 f3= 14,490 fb= 1,397 Z = 1,791 Les figures 19A-19C et 20A-20c montrent l'aberration sphérique, l'astigmatisme, et la distorsion, respectivement, du système de lentille à focale variable pas à pas 100 dans la première position et dans la deuxième position, respectivement, selon le cinquième mode de réalisation. Sur ces figures, les symboles identiques à ceux du premier mode de réalisation ont les mêmes significations.
Comme le verront les spécialistes de la technique d'après la description précédente, plusieurs altéra- Al2 tions et modifications, par exemple, la substitution des lentilles du premier groupe de lentilles 110 et de la deuxième unité de lentille U2 par une lentille négative collée ou une lentille négative hybride, ou la substitution de la lentille du troisième groupe de lentilles par une lentille négative collée ou une lentille positive hybride, sont possibles dans la pratique de la présente invention sans s'éloigner de la portée de celle-ci.
Claims (9)
1. Système de lentille à focale variable pas à pas conçu pour créer une image d'une scène sur un cap- teur d'image (220) comprenant, dans l'ordre à partir d'un côté objet: un premier groupe de lentilles (110) ayant une puissance de réfraction négative, le premier groupe de lentilles étant construit en un seul bloc; un deuxième groupe de lentilles (120) ayant une puissance de réfraction positive; le deuxième groupe de lentilles incluant une première unité de lentille (Ul) ayant une puissance de réfraction positive et une deuxième unité de lentille (U2) ayant une puissance de réfraction négative, la deuxième unité de lentille étant construite en un seul bloc; et un troisième groupe de lentilles (130) ayant une puissance de réfraction positive, le troisième groupe de lentilles étant construit en un seul bloc; dans lequel lesdits premier, et troisième groupes de lentilles sont fixes par rapport au capteur d'image, ledit deuxième groupe de lentilles est mobile, de manière à être disposé sélectivement dans plusieurs positions discrètes, et les longueurs focales des groupes de lentilles satisfont les relations suivantes: f2.(1±1;)>-f 2890183 24 où fi indique la longueur focale du premier groupe de lentilles, f2 indique la longueur focale du deuxième groupe de lentilles, f3 indique la longueur focale du troisième groupe de lentilles, fb indique la longueur focale arrière du système de lentille à focale variable pas à pas, et z indique le rapport de zoom.
2. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 1, dans lequel le premier groupe de lentille (110), la deuxième unité de lentille (U2) du deuxième groupe de lentilles et le troisième groupe de lentilles (130) sont constitués d'un seul élément de lentille.
3. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 2, dans lequel les deux sur- faces de réfraction des éléments de lentille dudit premier groupe de lentilles (110) et de ladite deuxième unité de lentille (U2) du deuxième groupe de lentilles sont asphériques.
4. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 3, dans lequel le premier groupe de lentilles est constitué d'une lentille négative convexe-concave (111) ; la première unité de lentille du deuxième groupe de lentilles est constituée d'une lentille positive collée qui est formée en col- Tant une lentille positive biconvexe (121) et une lentille négative concave-convexe (122), la deuxième unité de lentille est constituée d'une lentille négative biconcave (125) ; et le troisième groupe de lentilles est constitué d'une lentille positive biconvexe (131).
5. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 3, dans lequel le premier groupe de lentilles est constitué d'une lentille négative convexe-concave (111) ; la première unité de len-tille du deuxième groupe de lentilles est constituée d'une lentille positive hybride et d'une lentille négative biconcave, la lentille positive hybride est formée èn collant une lentille positive biconvexe (121) et une lentille négative en plastique (122'), la deuxième uni- té de lentille est constituée d'une lentille négative convexe-concave (125') ; et le troisième groupe de lentilles est constitué d'une lentille positive biconvexe (131).
6. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 5, dans lequel la surface de réfraction tournée vers le capteur d'image de ladite lentille en plastique (122') de la deuxième unité de lentille du deuxième groupe de lentilles est asphérique.
7. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 3, dans lequel le premier groupe de lentilles est constitué d'une lentille négative convexe-concave (111) ; la première unité de lentille du deuxième groupe de lentilles est constituée d'une lentille positive biconvexe (121) et d'une lentille négative biconcave (123), la deuxième unité de lentille est constituée d'une lentille négative biconcave (125) ; et le troisième groupe de lentilles est constitué d'une lentille positive plane-convexe (132).
8. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 3, dans lequel le premier groupe de lentilles est constitué d'une lentille négative biconcave (111') ; la première unité de lentille du deuxième groupe de lentilles est constituée d'une lentille positive biconvexe (121) et d'une lentille négative biconcave (123), la deuxième unité de lentille est constituée d'une lentille négative convexe-concave (125') ; et le troisième groupe de lentilles est cons- titué d'une lentille positive biconvexe (131).
9. Système de lentille à focale variable pas à pas selon la revendication 3, dans lequel le premier groupe de lentilles est constitué d'une lentille négative convexe-concave (111) ; la première unité de lentille du deuxième groupe de lentilles est constituée d'une lentille positive biconvexe (121), d'une lentille négative biconcave et d'une lentille positive convexe-concave (124), la deuxième unité de lentille est constituée d'une lentille négative convexe-concave (125') ; et le troisième groupe de lentilles est constitué d'une lentille positive concave-convexe (133).
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