FR3107602A1 - Ensemble optique et dispositif de capture d’images comprenant un tel ensemble optique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un ensemble optique (1) comprenant au moins une lentille optique (2). Selon l’invention, l’ensemble optique (1) comprend un support (4) et au moins deux pions (3) fixés au support (4) et traversant respectivement au moins deux fenêtres (5) prévues sur la région périphérique (6) de la au moins une lentille (2). Figure pour l’abrégé : Fig.5
Description
La présente invention concerne de manière générale le domaine technique des dispositifs de capture d’images. L’invention concerne en particulier un ensemble optique pour un dispositif de capture d’images.
Dans le domaine ci-dessus, il est connu des systèmes de capture d’images comprenant un assemblage de lentilles optiques montées dans un barillet. Lesdites lentilles sont centrées dans le barillet par appui entre le bord externe des lentilles et la surface interne de ce barillet.
Cependant, lorsque la température varie, une lentille comprise dans un tel dispositif ne peut pas se dilater selon son diamètre car elle est contrainte par le barillet qui se déforme indépendamment. La lentille se déforme alors de manière axiale dans la direction de l’axe optique et la qualité d’image est fortement impactée.
De plus, lorsqu’un tel dispositif comprend au moins deux lentilles, ces dernières, lorsqu’elles se déforment, peuvent entrer en contact et donc entraîner une dégradation forte de la qualité d’images.
Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention vise un autre moyen de maintien d’une ou de plusieurs lentilles. L’invention propose un ensemble optique comprenant au moins une lentille optique et au moins deux pions fixés à un support. Selon l’invention, les pions traversent au moins deux fenêtres prévues sur la région périphérique de la au moins une lentille.
La mise en œuvre de fenêtres sur la région périphérique des lentilles qui sont traversées par des pions solidaires d’un support permet de centrer parfaitement la ou les lentilles et lorsque la température varie, la lentille peut se dilater librement. Donc une variation de température n’impacte pas la forme de la zone optique dite utile de la lentille.
Avantageusement, cette solution permet de conserver l’axe optique de l’ensemble des lentilles.
D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’ensemble optique conforme à l’invention sont les suivantes:
- l’ensemble optique comprend en outre un barillet destiné à protéger l’ensemble optique et un espace existe entre la paroi interne dudit barillet et la ou les parois circonférentielles de la au moins une lentille,
- les fenêtres sont situées à l’extérieur du diamètre optique utile de la au moins une lentille,
- le support comprend trois pions espacés entre eux d’au moins 90° et traversant trois fenêtres prévues sur la région périphérique de la au moins une lentille,
- les fenêtres sont de forme oblongue,
- l’ensemble optique comprend au moins deux lentilles, chaque pion traversant chacune des lentilles, et des moyens d’éloignement des lentilles entre elles,
- les moyens d’éloignement comprennent au moins une entretoise,
- la au moins une entretoise est située sur au moins un pion traversant les lentilles,
- l’entretoise est un anneau torique placé entre deux lentilles et en appui contre la paroi interne du barillet,
- la au moins une entretoise est en matière plastique ou élastomère.
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- la au moins une entretoise est en matière plastique ou élastomère.
L’invention concerne également un dispositif de capture d’images comprenant un capteur optique et un ensemble optique selon l’invention.
Le capteur optique peut être fixé sur un circuit imprimé et l’ensemble optique est centré sur le capteur optique.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où:
Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
L’invention vise à proposer un ensemble optique, tel qu’illustré à la figure 1 et désigné dans son ensemble par la référence 1, comprenant au moins une lentille 2 et au moins deux pions 3 fixés à un support 4.
Afin de maintenir en place les pions 3, ils sont fixés de manière à s’étendre perpendiculairement à un support 4 (globalement plan). Selon une forme de réalisation de l’invention, le support 4 est de forme sensiblement annulaire, avec un diamètre externe supérieur au diamètre externe des lentilles 2.
Selon l’invention, les pions 3 traversent des fenêtres 5 prévues sur la région périphérique 6 des lentilles 2 telles qu’illustrées à la figure 2. Les fenêtres 5 sont situées, de préférence, hors de la zone optique utile 7 de la lentille 2 représentée par des traits pointillés. Selon cet exemple illustré, les deux fenêtres 5 sont diamétralement opposées, mais cette disposition n’est pas limitative; ainsi, en variante, les fenêtres 5 peuvent être disposées plus proche l’une de l’autre dans la zone périphérique susmentionnée tout en garantissant un bon maintien de la lentille 2.
Les fenêtres 5 peuvent être créées de différentes manières, en fonction du matériau de la lentille 2 et de la technologie utilisée pour la fabrication de la lentille 2. Par exemple, pour des lentilles 2 en verre, il est facile de les concevoir en amont avec les fenêtres 5, bien qu’il soit possible également de créer les fenêtres 5 sur les lentilles 2 finies. Les lentilles 2, réalisées par exemple en matériau polymère tel que du polycarbonate ou du poly(méthacrylate de méthyle) sont compatibles pour l’une ou l’autre de ces conceptions.
Chacun des pions 3 est apte à traverser l’une des fenêtres 5 de la lentille 2. A ces fins, un pion 3 possède une forme complémentaire de celle d’une fenêtre 5 d’une lentille 2. La paroi de bord de chaque fenêtre 5 est ainsi au moins en partie en contact avec le pion 3 la traversant. Les fenêtres 5 enserrent alors au moins en partie les pions 3 correspondants.
Les pions 3 sont par exemple en matériau polymère (tel que de l’acrylonitrile butadiène styrène ou du polycarbonate) pour assurer la rigidité du dispositif et limiter les déformations dues aux changements de température. Bien entendu, d’autres matériaux de type verre peuvent être utilisés pour maintenir les lentilles 2.
La fenêtre 5 peut être de forme circulaire, comme visible à la figure 2 mais ce n’est pas limitatif pour l’invention et d’autres formes telles qu’une forme carrée, rectangulaire, oblongue ou libre est possible.
Selon une forme de réalisation illustrée à la figure 3, une lentille 2 d’un ensemble optique 1 selon l’invention, comprend trois fenêtres 5 de forme oblongue et ouvertes vers l’extérieur. Lesdites fenêtres 5 sont espacées entre elles d’un angle d’environ 90°.
Selon cette forme de réalisation, les trois fenêtres 5 sont situées sur la zone périphérique de la lentille 2 illustrée à la figure 3. Deux fenêtres 5 sont ainsi opposées diamétralement et de forme allongées selon la même direction. Une troisième fenêtre 5 est disposée à 90° entre les deux premières et sa forme est allongée perpendiculairement à l’axe passant par les deux premières fenêtres 5. Avantageusement, cette forme de réalisation permet à la lentille 2 de se dilater sans contraintes sur son diamètre tout en assurant son maintien efficace au sein de l’ensemble optique 1 grâce aux trois pions 3 du support 4 espacés également d’un angle de 90° et destinés à traverser chacune des fenêtres 5, garantissant ainsi la position de l’axe optique au sein de l’ensemble selon l’invention.
Les figures 4 et 5 illustrent un exemple de réalisation d’un ensemble optique 1 selon l’invention comprenant trois lentilles 2 telles que décrites selon la figure 3. Chacune des lentilles 2 comprend ainsi trois fenêtres 5, de manière à ce que trois pions 3 les traversent. Selon cet exemple illustré, les fenêtres 5 sont disposées sur la région périphérique 6 des lentilles 2, espacées entre elles par un angle d’environ 90°, telles que représentées à la figure 3. Cette disposition permet un maintien efficace des lentilles 2 mais n’est pas limitatif; les fenêtres 5 pourraient en effet être plus espacées entre elles, par exemple avec un angle d’environ 120° ou espacées entre elles avec des angles différents.
Afin que les lentilles 2 soient suffisamment espacées entre elles selon la direction de l’axe optique, l’ensemble optique 1 comprend des moyens d’éloignement de deux lentilles 2 entre elles. Selon l’exemple de réalisation illustré à la figure 4, l’ensemble optique 1 comprend des entretoises 8 montées sur chacun des pions 3 entre deux lentilles 2. Selon cet exemple de réalisation, les entretoises 8 possèdent la forme d’un anneau dont le diamètre interne correspond sensiblement au diamètre externe des pions 3. Avec cette forme de réalisation, il n’est pas nécessaire de placer des entretoises 8 sur chacun des pions 3 entre deux lentilles 2.
Selon une variante de réalisation de l’invention, les moyens d’éloignement de deux lentilles 2 entre elles comprennent au moins une entretoise 8 ayant la forme d’un anneau torique se plaçant entre deux lentilles 2 au niveau de leur zone périphérique de manière à ne pas obturer la zone optique dite utile des lentilles 2. Selon cette forme de réalisation non représentée, l’anneau torique se situe à l’extérieur des pions 3 et peut donc être une forme entière ou l’anneau torique peut se combiner avec les pions 3 et dans ce cas des ouvertures sont prévus dans cet anneau de manière à le placer sur les pions 3 entre deux lentilles 2.
Avantageusement, les entretoises 8 comprennent des matériaux plastiques ou élastomères (tels que du silicone), afin d’assurer un intervalle précis sans créer de bruits de vibrations. Bien entendu, d’autres matériaux peuvent être utilisés pour les moyens d’éloignement de deux lentilles 2 entre elles.
La figure 4 présente un ensemble optique 1 comprenant en outre un barillet 9 destiné à protéger l’assemblage de lentilles 2 du milieu extérieur, et notamment des poussières. Ainsi, le barillet 9 se présente sous la forme d’une enveloppe externe pour l’ensemble optique 1 comprenant une partie cylindrique pouvant être fixée sur le support 4 et une partie haute du barillet 9, à l’opposé du support 4, qui comprend un rebord vers l’intérieur tel que visible sur la figure 4, afin de limiter l’introduction de poussières dans l’ensemble optique 1.
De plus, le barillet 9 n’est pas en contact avec le bord extérieur des lentilles 2. Un espace, visible à la figure 4, existe donc entre la paroi circonférentielle des lentilles 2 et la paroi interne du barillet 9. Grâce à cet espace, les lentilles 2 ne sont ni contraintes ni gênées par le barillet 9 lorsqu’elles se déforment. Les lentilles 2 sont ainsi libres de se dilater sur leur diamètre sans contraintes dues au barillet 9.
La figure 5 représente un dispositif de capture d’images 10 comprenant un ensemble optique 1 tel que visible à la figure 4, le barillet 9 n’apparaissant pas sur cette figure.
Le dispositif 10 comprend un capteur optique 11 disposé sur un circuit imprimé 12. Le circuit imprimé 12 peut également porter d’autres circuits électroniques (non représentés) aptes à traiter les signaux générés par le capteur optique 11.
L’ensemble optique 1 est centré sur le capteur optique 11. L’ensemble optique 1 est en effet disposé de manière à ce que l’axe optique des lentilles 2 et celui du capteur optique 11 coïncident. Avantageusement, lorsque le support 4 est fixé sur le circuit imprimé 11, cet alignement entre le capteur optique 11 et l’ensemble optique 1 est sécurisé face aux conditions extérieures pouvant entraîner des mouvements du dispositif 10.
Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées.
Claims (12)
- Ensemble optique (1) comprenantau moins une lentille optique (2), caractérisé en ce qu’il comprend un support (4) et au moins deux pions (3) fixés au support (4) et traversant respectivement au moins deux fenêtres (5) prévues sur la région périphérique (6) de la au moins une lentille (2).
- Ensemble optique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble optique comprend en outre un barillet (9) destiné à protéger l’ensemble optique et en ce qu’un espace existe entre la paroi interne dudit barillet (9) et la ou les parois circonférentielles de la au moins une lentille (2).
- Ensemble optique (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les fenêtres (5) sont situées à l’extérieur du diamètre optique utile de la au moins une lentille (2).
- Ensemble optique (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support (4) comprend trois pions (3) espacés entre eux d’au moins 90° et traversant respectivement trois fenêtres (5) prévues sur la région périphérique (6) de la au moins une lentille (2).
- Ensemble optique (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fenêtres (5) sont de forme oblongue.
- Ensemble optique (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux lentilles (2), chaque pion(3) traversant chacune des lentilles (2), et des moyens d’éloignement des lentilles (2) entre elles.
- Ensemble optique (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d’éloignement comprennent au moins une entretoise (8).
- Ensemble optique (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la au moins une entretoise (8) est située sur au moins un pion (3) traversant les lentilles (2).
- Ensemble optique (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la au moins une entretoise (8) est un anneau torique placé entre deux lentilles (2) et en appui contre la paroi interne d’un barillet (9).
- Ensemble selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la au moins une entretoise est en matière plastique ou élastomère.
- Dispositif de capture d’images (10) comprenant un capteur optique (11) et un ensemble optique (1) selon l’une des revendications 1 à 10.
- Dispositif de capture d’images (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le capteur optique (11) est fixé sur un circuit imprimé (12) et en ce que l’ensemble optique (1) est centré sur le capteur optique.
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Citations (4)
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| US5680260A (en) * | 1996-04-12 | 1997-10-21 | Eastman Kodak Company | Optical element assembly having optical elements with mounting extensions |
| US5748390A (en) * | 1996-01-24 | 1998-05-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Imaging lens system |
| US20070146905A1 (en) * | 2005-12-27 | 2007-06-28 | Fujinon Corporation | Lens device and lens holding method |
| US20140029114A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Lens module |
-
2020
- 2020-02-25 FR FR2001829A patent/FR3107602B1/fr active Active
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