Système optique grand angle à focale variable . Wide angle optical system with variable focus.
La présente invention est relative aux systèmes de formation d' image électronique comportant des systèmes optiques grand angle de type fisheye à focale variable. The present invention relates to electronic image forming systems having fisheye wide angle optical systems with variable focal length.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système optique grand angle de type fisheye à focale variable apte à passer d'un fisheye diagonal à un fisheye circulaire . More particularly, the invention relates to a fisheye-type wide angle optical system with variable focal length capable of passing from a diagonal fisheye to a circular fisheye.
Un tel système optique est destiné à être monté sur un système de formation d' image électronique comportant un capteur d'image électronique, en étant associé avec ledit capteur positionné dans l'espace image du système optique. Such an optical system is intended to be mounted on an electronic image forming system comprising an electronic image sensor, being associated with said sensor positioned in the image space of the optical system.
Par « système optique grand angle de type fisheye », on entend que le système optique présente un angle de champ maximal supérieur à 120 degrés selon au moins une direction générale du champ de vision du système optique, et de préférence un angle de champ maximal supérieur à 160 degrés voire un angle de champ maximal proche de 180 degrés. "Fisheye wide-angle optical system" means that the optical system has a maximum field of view greater than 120 degrees in at least one general direction of the field of view of the optical system, and preferably a higher maximum field of view. at 160 degrees or even a maximum angle of field close to 180 degrees.
Par « système optique grand angle de type fisheye à focale variable », on entend un changement de la région de l'image formée par le système optique sur laquelle l'angle de champ maximal est atteint. En particulier, un tel système optique peut être tel que le champ de vue soit fixe lors du changement de focale. By "Fisheye wide angle optical system with variable focal length" is meant a change in the region of the image formed by the optical system on which the maximum angle of view is reached. In particular, such an optical system may be such that the field of view is fixed during the change of focal length.
Ainsi, par « fisheye circulaire », on entend une configuration dans laquelle tout le champ de vue, dont l'angle maximale est proche de 180 degrés, est inscrit dans le capteur électronique. Tout le champ de vue est ainsi imagé dans un cercle inscrit sur le capteur. Thus, "circular fisheye" means a configuration in which the entire field of view, whose maximum angle is close to 180 degrees, is written in the electronic sensor. The entire field of view is thus imaged in a circle inscribed on the sensor.
Et par « fisheye diagonal », on entend une configuration dans laquelle l'angle de champ maximal, par
exemple proche de 180 degrés, est obtenu uniquement sur quelques directions, notamment sur des diagonales du capteur d'image. And by "diagonal fisheye" is meant a configuration in which the maximum angle of example close to 180 degrees, is obtained only in a few directions, especially on diagonals of the image sensor.
Un tel système optique est par exemple décrit dans le document EP 2 407 809 Al et comprend usuellement, sensiblement alignés selon un axe optique O-I depuis un espace objet 0 vers un espace image I du système optique: un premier groupe de lentilles A à vergence négative, et Such an optical system is for example described in the document EP 2 407 809 A1 and usually comprises substantially aligned along an optical axis OI from an object space 0 to an image space I of the optical system: a first group of lenses A negative vergence , and
un deuxième groupe de lentilles B à vergence positive, le premier groupe de lentilles A et le deuxième groupe de lentilles B se déplaçant l'un par rapport à l'autre le long de l'axe optique entre une configuration de plus courte distance focale fw et une configuration de plus longue distance focale ft . a second group of positive-verging lenses B, the first group of lenses A and the second group of lenses B moving relative to one another along the optical axis between a configuration of shorter focal length fw and a configuration of longer focal length ft.
La configuration de plus courte distance focale correspond alors à un fisheye circulaire tandis que la configuration de plus longue distance focale correspond à un fisheye diagonal. The configuration of shorter focal length then corresponds to a circular fisheye while the configuration of longer focal length corresponds to a diagonal fisheye.
Le système optique décrit dans le document The optical system described in the document
EP 2 407 809 Al présente toutefois plusieurs inconvénients. Ce système comporte un nombre important de lentilles (14 lentilles) réalisées en un nombre également important de matériaux différents (10 matériaux différents). Plusieurs de ces lentilles présentent des surfaces asphériques dont la fabrication est coûteuse et qui imposent des tolérances de fabrication et d'alignement exigeantes. Par ailleurs, ce système optique présente un vignettage important qui limite les performances optiques du système en terme de non- uniformité de la répartition d'intensité lumineuse sur le capteur causant une chute importante de cette intensité dès lors que l'on s'éloigne du centre de l'image.
Il existe un besoin pour améliorer les caractéristiques optiques d'un système de formation d'image électronique comportant un tel système optique, ainsi que pour réduire la complexité et le coût de fabrication. However, EP 2 407 809 A1 has several disadvantages. This system comprises a large number of lenses (14 lenses) made of a similarly large number of different materials (10 different materials). Many of these lenses have aspheric surfaces that are expensive to manufacture and that require demanding manufacturing and alignment tolerances. Furthermore, this optical system has a large vignetting which limits the optical performance of the system in terms of nonuniformity of the distribution of light intensity on the sensor causing a significant drop in this intensity as one moves away from the center of the image. There is a need to improve the optical characteristics of an electronic imaging system having such an optical system, as well as to reduce the complexity and cost of manufacture.
La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. The present invention is intended to overcome these disadvantages.
A cet effet, selon l'invention, un système de formation d' image électronique comportant un système optique du genre en question et un capteur d' image électronique non-planaire, le système optique étant spécialement destiné à être monté sur le système de formation d' image électronique comportant le capteur d' image électronique non-planaire en étant associé avec ledit capteur positionné dans l'espace image du système optique, est caractérisé en ce qu'il satisfait en outre la condition suivante : For this purpose, according to the invention, an electronic image forming system comprising an optical system of the kind in question and a non - planar electronic image sensor, the optical system being specially adapted to be mounted on the training system. An electronic image comprising the non - planar electronic image sensor associated with said sensor positioned in the optical system image space is characterized by further satisfying the following condition:
C VS
3.5 <—— < 7.5 3.5 <- <7.5
bfw bfw
où C est le rayon de courbure de l'image formée par le système optique et bfw est la distance entre la lentille d'extrémité de l'espace image du deuxième groupe de lentilles B et l'image objet formée par le système optique dans la configuration de plus courte distance focale, et en ce que le capteur d' image électronique non-planaire présente un rayon de courbure fixe, en particulier fixe lors d'un changement de distance focale du système optique. where C is the radius of curvature of the image formed by the optical system and bfw is the distance between the end lens of the image space of the second lens group B and the object image formed by the optical system in the configuration of shorter focal length, and in that the non-planar electronic image sensor has a fixed radius of curvature, in particular fixed during a change in focal length of the optical system.
Grâce à ces dispositions, il est possible d'utiliser un nombre réduit de lentilles et un nombre réduit de matériaux de fabrication. Il est également possible d'améliorer les performances optiques du système en supprimant de manière importante le vignettage. Thanks to these arrangements, it is possible to use a reduced number of lenses and a reduced number of manufacturing materials. It is also possible to improve the optical performance of the system by significantly removing vignetting.
Dans des modes de réalisation préférés de
l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : In preferred embodiments of the invention, one or more of the following provisions may be used:
- le système optique satisfait la condition suivante : the optical system satisfies the following condition:
\F1\.F2 \ F1 \ .F2
0.20 <- ■—T≤ 0.30 0.20 <- ■ - T ≤ 0.30
(bfWy (bf W y
où Fl est une distance focale du groupe de lentilles fixe A, F2 est une distance focale du deuxième groupe de lentilles B et bfw est la distance entre la lentille d'extrémité de l'espace image du deuxième groupe de lentilles B et l'image objet formée par le système optique dans la configuration de plus courte distance focale ; where Fl is a focal length of the fixed lens group A, F2 is a focal length of the second lens group B and bfw is the distance between the end lens of the image space of the second lens group B and the image object formed by the optical system in the configuration of shorter focal length;
- ledit deuxième groupe de lentilles B comprend, dans l'ordre à partir d'un espace image de celui-ci, une lentille positive et une lentille négative, en particulier une lentille positive, une lentille négative et une lentille positive ; said second lens group B comprises, in order from an image space thereof, a positive lens and a negative lens, in particular a positive lens, a negative lens and a positive lens;
- ledit deuxième groupe de lentilles B comprend moins de huit lentilles, de préférence moins de sept lentilles, encore plus préfèrentiellement moins de six lentilles ; said second group of lenses B comprises less than eight lenses, preferably less than seven lenses, even more preferably less than six lenses;
- le système optique satisfait la condition suivante : the optical system satisfies the following condition:
bfw bfw
2.50 < -L- < 3.40 où bfw est la distance entre la lentille d'extrémité de l'espace image du deuxième groupe de lentilles B et l'image objet formée par le système optique dans la configuration de plus courte distance focale et Fl est une distance focale du premier groupe de lentilles A ; 2.50 <-L- <3.40 where bfw is the distance between the end lens of the image space of the second lens group B and the object image formed by the optical system in the shorter focal length configuration and Fl is a focal length of the first lens group A;
- le système optique satisfait la condition suivante : the optical system satisfies the following condition:
0.30 < SF1≤ 0.50 0.30 <SF1≤ 0.50
où SF1 est un facteur de forme d'une première lentille depuis l'espace objet du groupe de lentilles fixe A tel que SFL1 = (rl— r2)/(rl + r2) où rl est un rayon de courbure depuis
l'espace objet de ladite première lentille et r2 est un rayon de courbure depuis l'espace image de ladite première lentille ; where SF1 is a form factor of a first lens from the object space of the fixed lens group A such that SFL1 = (r1-r2) / (r1 + r2) where r1 is a radius of curvature from the object space of said first lens and r2 is a radius of curvature from the image space of said first lens;
- le système optique satisfait la condition suivante : the optical system satisfies the following condition:
M2 M2
0.45 < < 0.6 0.45 <<0.6
F2 F2
où M2 est un déplacement axial du deuxième groupe de lentilles B entre la configuration de plus courte distance focale et la configuration de plus longue distance focale et F2 est une distance focale du deuxième groupe de lentilles B ; where M2 is an axial displacement of the second lens group B between the shorter focal length configuration and the longer focal length configuration and F2 is a focal length of the second lens group B;
- ledit deuxième groupe de lentilles B comprend une juxtaposition alternée de lentilles positives et négatives, débutant par une lentille positive depuis l'espace objet dudit groupe de lentilles ; said second group of lenses B comprises an alternating juxtaposition of positive and negative lenses, starting with a positive lens from the object space of said lens group;
le capteur d' image électronique non-planaire est convexe. the non-planar electronic image sensor is convex.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses formes de réalisation, données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of several of its embodiments, given by way of non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings.
Sur les dessins : On the drawings:
- la figure 1 illustre schématiquement un premier exemple de réalisation d'un système optique selon l'invention dans lequel le premier groupe de lentilles comporte cinq lentilles et le deuxième groupe de lentilles du système optique comprend également cinq lentilles, FIG. 1 diagrammatically illustrates a first exemplary embodiment of an optical system according to the invention in which the first lens group comprises five lenses and the second lens group of the optical system also comprises five lenses,
- la figure 2A illustre quatre courbes d'aberration du système optique de la figure 1 à plus courte distance focale, respectivement de gauche à droite, l'aberration sphérique pour trois longueurs d'onde 0.4861 pm, 0.5876 pm et 0.6563 pm, la courbure de champ à la
longueur d'onde 0.5876 pm, le chromatisme latéral à la longueur d'onde 0.5876 pm et la distorsion à la longueur d'onde 0.5876 pm, FIG. 2A illustrates four aberration curves of the optical system of FIG. 1 at shorter focal length, respectively from left to right, spherical aberration for three wavelengths 0.4861 μm, 0.5876 μm and 0.6563 μm, the curvature from field to field wavelength 0.5876 μm, side chromaticism at wavelength 0.5876 μm and distortion at wavelength 0.5876 μm,
la figure 2B illustre les courbes d'aberration de la figure 2A pour une distance focale intermédiaire de l'exemple de la figure 1, FIG. 2B illustrates the aberration curves of FIG. 2A for an intermediate focal distance of the example of FIG. 1,
la figure 2C illustre les courbes d'aberration de la figure 2A pour la plus grande distance focale de l'exemple de la figure 1, FIG. 2C illustrates the aberration curves of FIG. 2A for the largest focal length of the example of FIG. 1,
- la figure 3 illustre schématiquement un deuxième exemple de réalisation d'un système optique selon l'invention dans lequel le premier groupe de lentilles comporte cinq lentilles et le deuxième groupe de lentilles du système optique comprend six lentilles, FIG. 3 schematically illustrates a second exemplary embodiment of an optical system according to the invention in which the first lens group comprises five lenses and the second lens group of the optical system comprises six lenses,
- la figure 4A illustre quatre courbes d'aberration du système optique de la figure 3 à plus courte distance focale, respectivement de gauche à droite, l'aberration sphérique pour trois longueurs d'onde 0.4861 pm, 0.5876 pm et 0.6563 pm, la courbure de champ à la longueur d'onde 0.5876 pm, le chromatisme latéral à la longueur d'onde 0.5876 pm et la distorsion à la longueur d'onde 0.5876 pm, FIG. 4A illustrates four aberration curves of the optical system of FIG. 3 at shorter focal length, respectively from left to right, spherical aberration for three wavelengths 0.4861 μm, 0.5876 μm and 0.6563 μm, the curvature field strength at wavelength 0.5876 μm, side chromaticism at wavelength 0.5876 μm and distortion at wavelength 0.5876 μm,
la figure 4B illustre les courbes d'aberration de la figure 4A pour une distance focale intermédiaire de l'exemple de la figure 3, FIG. 4B illustrates the aberration curves of FIG. 4A for an intermediate focal length of the example of FIG. 3,
la figure 4C illustre les courbes d'aberration de la figure 4A pour la plus grande distance focale de l'exemple de la figure 3, FIG. 4C illustrates the aberration curves of FIG. 4A for the greatest focal length of the example of FIG. 3,
la figure 5 illustre schématiquement un troisième exemple de réalisation d'un système optique selon l'invention dans lequel le premier groupe de lentilles comporte cinq lentilles et le deuxième groupe de lentilles
du système optique comprend sept lentilles, FIG. 5 schematically illustrates a third exemplary embodiment of an optical system according to the invention in which the first lens group comprises five lenses and the second lens group of the optical system comprises seven lenses,
- la figure 6A illustre quatre courbes d'aberration du système optique de la figure 5 à plus courte distance focale, respectivement de gauche à droite, l'aberration sphérique pour trois longueurs d'onde 0.4861 pm, 0.5876 pm et 0.6563 pm, la courbure de champ à la longueur d'onde 0.5876 pm, le chromatisme latéral à la longueur d'onde 0.5876 pm et la distorsion à la longueur d'onde 0.5876 pm, FIG. 6A illustrates four aberration curves of the optical system of FIG. 5 at shorter focal length, respectively from left to right, spherical aberration for three wavelengths 0.4861 μm, 0.5876 μm and 0.6563 μm, the curvature field strength at wavelength 0.5876 μm, side chromaticism at wavelength 0.5876 μm and distortion at wavelength 0.5876 μm,
- la figure 6B illustre les courbes d'aberration de la figure 6A pour une distance focale intermédiaire de l'exemple de la figure 5, FIG. 6B illustrates the aberration curves of FIG. 6A for an intermediate focal length of the example of FIG. 5,
la figure 6C illustre les courbes d'aberration de la figure 6A pour la plus grande distance focale de l'exemple de la figure 5, FIG. 6C illustrates the aberration curves of FIG. 6A for the largest focal length of the example of FIG. 5,
la figure 7 illustre schématiquement un quatrième exemple de réalisation d'un système optique selon l'invention dans lequel le premier groupe de lentilles comporte cinq lentilles et le deuxième groupe de lentilles du système optique comprend six lentilles, FIG. 7 schematically illustrates a fourth embodiment of an optical system according to the invention in which the first lens group comprises five lenses and the second lens group of the optical system comprises six lenses,
la figure 8A illustre quatre courbes d'aberration du système optique de la figure 7 à plus courte distance focale, respectivement de gauche à droite, l'aberration sphérique pour trois longueurs d'onde 0.4861 pm, 0.5876 pm et 0.6563 pm, la courbure de champ à la longueur d'onde 0.5876 pm, le chromatisme latéral à la longueur d'onde 0.5876 pm et la distorsion à la longueur d'onde 0.5876 pm, FIG. 8A illustrates four aberration curves of the optical system of FIG. 7 at shorter focal length, respectively from left to right, spherical aberration for three wavelengths 0.4861 μm, 0.5876 μm and 0.6563 μm, the curvature of FIG. field at wavelength 0.5876 μm, side chromaticism at wavelength 0.5876 μm and distortion at wavelength 0.5876 μm,
la figure 8B illustre les courbes d'aberration de la figure 8A pour une distance focale intermédiaire de l'exemple de la figure 7, FIG. 8B illustrates the aberration curves of FIG. 8A for an intermediate focal length of the example of FIG. 7,
la figure 8C illustre les courbes d'aberration
de la figure 8A pour la plus grande distance focale de l'exemple de la figure 7, FIG. 8C illustrates the aberration curves of FIG. 8A for the greatest focal length of the example of FIG. 7,
- la figure 9 illustre un angle entre l'axe optique et un rayon principal d'un faisceau lumineux hors axe arrivant sur la lentille la plus proche de l'espace objet, et FIG. 9 illustrates an angle between the optical axis and a main ray of an off-axis light beam arriving on the lens closest to the object space, and
la figure 10 est une illustration schématique d'un système de formation d'image électronique selon un mode de réalisation de l'invention. Fig. 10 is a schematic illustration of an electronic image forming system according to one embodiment of the invention.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. In the different figures, the same references designate identical or similar elements.
La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un système optique 1, intégré dans un système de formation d' image électronique 2 comportant un capteur d'image électronique non-planaire 3 selon l'invention. Le système optique 1 s'étend avec une symétrie axiale le long d'un axe optique 0 depuis un espace objet vers un espace image du système optique. FIG. 1 illustrates a first embodiment of an optical system 1 integrated in an electronic image forming system 2 comprising a non-planar electronic image sensor 3 according to the invention. The optical system 1 extends with axial symmetry along an optical axis O from an object space to an image space of the optical system.
Le système optique comprend, dans l'ordre depuis l'espace objet, un premier groupe de lentilles A et un deuxième groupe de lentilles B. The optical system comprises, in order from the object space, a first group of lenses A and a second group of lenses B.
Le premier groupe de lentilles A présente une vergence négative . The first group of lenses A has a negative vergence.
Le deuxième groupe de lentilles B présente une vergence positive. The second group of lenses B has a positive vergence.
Le premier groupe de lentilles A et le deuxième groupe de lentilles B se déplacent l'un par rapport à l'autre le long de l'axe optique lors d'un changement de focale du système optique. The first group of lenses A and the second group of lenses B move relative to each other along the optical axis during a change of focal length of the optical system.
Plus précisément, lors d'un changement de focale du système optique d'une distance focale courte fw à une distance focale longue ft, le premier groupe de lentilles
A et le deuxième groupe de lentilles B se déplacent l'un par rapport à l'autre entre une configuration de plus courte distance focale et une configuration de plus longue distance focale. More specifically, during a change of focal length of the optical system from a short focal length fw to a long focal length ft, the first lens group A and the second group of lenses B move relative to each other between a configuration of shorter focal length and a configuration of longer focal length.
La configuration de plus courte distance focale correspond par exemple à un fisheye circulaire tandis que la configuration de plus longue distance focale correspond à un fisheye diagonal. The configuration of shorter focal length corresponds for example to a circular fisheye while the configuration of longer focal length corresponds to a diagonal fisheye.
La région de l'image formée par le système optique sur laquelle l'angle de champ maximal est atteint est ainsi variée entre la configuration de plus courte distance focale et la configuration de plus longue distance focale. The region of the image formed by the optical system on which the maximum field angle is reached is thus varied between the shorter focal length configuration and the longer focal length configuration.
La taille de l'image formée par le système optique est ainsi variée entre la configuration de plus courte distance focale et la configuration de plus longue distance focale. The size of the image formed by the optical system is thus varied between the configuration of shorter focal length and the configuration of longer focal length.
De manière avantageuse, le système optique est tel que Advantageously, the optical system is such that
r = 2*/*sinQ(85°<0<9O°) (1) r = 2 * / * sinQ (85 ° <0 <90) (1)
où f est une distance focale telle que fw < f < ft et Y est la taille image d'un rayon incident avec un angle Θ , où Θ est l'angle, illustré sur la figure 9, entre l'axe optique (0) et un rayon principal (P) d'un faisceau lumineux hors axe arrivant sur la lentille la plus proche de l'espace objet. Cette projection réalisée par le système optique grand angle est appelée une projection à angle équisolide. where f is a focal length such that fw <f <ft and Y is the image size of an incident ray with an angle Θ, where Θ is the angle, shown in Figure 9, between the optical axis (0) and a main ray (P) of an off-axis light beam arriving on the lens closest to the object space. This projection performed by the wide-angle optical system is called an equisolide angle projection.
De cette manière, le système optique présente un angle de champ maximal proche de 180 degrés avec une distorsion réduite au centre de l'image. In this way, the optical system has a maximum near-field angle of 180 degrees with reduced distortion at the center of the image.
Par ailleurs, le système optique peut également satisfaire la condition suivante :
où Yt est une plus grande taille d' image pour le système optique dans la configuration de plus longue distance focale et Yw est une plus grande taille d' image pour le système optique dans la configuration de plus courte distance focale. On the other hand, the optical system can also satisfy the following condition: where Yt is a larger image size for the optical system in the longer focal length configuration and Yw is a larger image size for the optical system in the shorter focal length configuration.
La condition (2) permet d'obtenir un système optique apte à passer d'une configuration de plus courte distance focale correspondant à un fisheye circulaire à une configuration de plus longue distance focale correspondant à un fisheye diagonal. Condition (2) provides an optical system capable of passing from a configuration of shorter focal length corresponding to a circular fisheye to a configuration of longer focal length corresponding to a diagonal fisheye.
En particulier, la condition (2) garantit l'obtention d'un fisheye circulaire et d'un fisheye diagonal pour une diversité de formats de capteurs d'image, notamment des capteurs d'images au format APS-H (avec des dimensions de 28.1 mm x 18.7 mm et une diagonale de 33.8 mm), des capteurs d'image au format APS-C (avec des dimensions de 22.5 mm x 15.0 mm et une diagonale de 27.0 mm) et des capteurs d'image au format « full-size » (avec des dimensions de 36 mm x 24 mm et une diagonale de 43.2 mm) . In particular, the condition (2) guarantees the obtaining of a circular fisheye and a diagonal fisheye for a variety of image sensor formats, in particular APS-H format image sensors (with dimensions of 28.1 mm x 18.7 mm and a diagonal of 33.8 mm), APS-C image sensors (with dimensions of 22.5 mm x 15.0 mm and a diagonal of 27.0 mm) and full-size image sensors -size "(with dimensions of 36 mm x 24 mm and a diagonal of 43.2 mm).
Par ailleurs le système optique est tel que: Moreover, the optical system is such that:
3.5<-^<7.5 (3) 3.5 <- ^ <7.5 (3)
bfw bfw
où C est un rayon de courbure de l'image formée par le système optique et bfw est un tirage de l'objectif, c'est- à-dire une distance entre, d'une part, une dernière lentille du deuxième groupe de lentilles B disposée de l'espace image dudit deuxième groupe de lentilles, et d'autre part, une image formée par le système optique dans la configuration de plus courte distance focale. where C is a radius of curvature of the image formed by the optical system and bfw is a draw of the objective, that is to say a distance between, on the one hand, a last lens of the second group of lenses B disposed the image space of said second lens group, and secondly, an image formed by the optical system in the configuration of shorter focal length.
c vs
Si le rapport est inférieur à la limite inférieure bfw If the ratio is below the lower limit bfw
de la condition (3) , le rayon de courbure requis pour le capteur d' image est trop important et les aberrations
optiques deviennent préjudiciables ou la fabrication du capteur d'image devient difficile voire impossible. Si le c of condition (3), the radius of curvature required for the image sensor is too large and the aberrations optical becomes prejudicial or the manufacture of the image sensor becomes difficult or impossible. If the c
rapport -^— est supérieur à la limite supérieure de la condition (3), le rayon de courbure requis pour le capteur d' image est trop grand et le système présente les inconvénients des systèmes de l'art antérieur discutés plus haut, notamment une plus grande complexité de fabrication et des performances optiques inférieures. When the ratio is greater than the upper limit of the condition (3), the required radius of curvature for the image sensor is too large and the system has the drawbacks of prior art systems discussed above, such as greater manufacturing complexity and lower optical performance.
En considérant tout d'abord plus particulièrement le premier groupe de lentilles A, le système optique peut satisfaire la condition suivante : Considering first more particularly the first group of lenses A, the optical system can satisfy the following condition:
2.50 <^< 3.40 (4) 2.50 <^ <3.40 (4)
|F1| | F1 |
où Fl est une distance focale du premier groupe de lentilles A. where Fl is a focal length of the first group of lenses A.
bfw bfw
Lorsque -y^j excède la limite supérieure de la condition (4), le premier groupe de lentilles A présente une distance focale trop courte et il devient difficile de corriger les aberrations de courbure de champ et chromatique latérale. Le système présente alors les inconvénients des systèmes antérieurs discutés plus haut, notamment une plus grande complexité de fabrication et des performances optiques inférieures dues à l'augmentation des aberrations . When -y ^ j exceeds the upper limit of condition (4), the first lens group A has a short focal length and it becomes difficult to correct the field curvature and chromatic side aberrations. The system then has the disadvantages of prior systems discussed above, including greater manufacturing complexity and lower optical performance due to increased aberrations.
bfw bfw
Lorsque -—- est inférieure a la limite inférieure de When --- is below the lower limit of
|F1| | F1 |
la condition (4), le premier groupe de lentilles A présente une distance focale trop longue, il est difficile d'obtenir un fisheye circulaire dans la configuration de plus courte distance focale tout en maintenant un tirage bfw suffisant pour s'adapter aux boîtiers électroniques actuels. the condition (4), the first lens group A has a long focal length, it is difficult to obtain a circular fisheye in the configuration of shorter focal length while maintaining a draw bfw sufficient to fit the electronic boxes current.
Le système optique peut également satisfaire la
condition suivante : The optical system can also satisfy the following condition:
0.30 < SF1≤ 0.50 (5) 0.30 <SF1≤ 0.50 (5)
où SF1 est un facteur de forme d'une première lentille Al de l'espace objet du groupe de lentilles fixe A tel que SF1 = (rl— r2)/(rl + r2) où rl est un rayon de courbure depuis l'espace objet de ladite première lentille et r2 est un rayon de courbure depuis l'espace image de ladite première lentille . where SF1 is a shape factor of a first lens Al of the object space of the fixed lens group A such that SF1 = (r1-r2) / (r1 + r2) where r1 is a radius of curvature from space object of said first lens and r2 is a radius of curvature from the image space of said first lens.
Lorsque SF1 excède la limite supérieure de la condition (5) , la lentille Al a une vergence trop forte et il devient difficile de corriger l'aberration de courbure engendrée tout comme l'aberration chromatique latérale. When SF1 exceeds the upper limit of the condition (5), the lens A1 has too strong a vergence and it becomes difficult to correct the aberration of curvature generated as the lateral chromatic aberration.
Lorsque SF1 est inférieure à la limite inférieure de la condition (5), la première lentille de l'espace objet du premier groupe de lentilles A présente une vergence trop faible et il est difficile d'obtenir un objectif fisheye grand angle. When SF1 is lower than the lower limit of condition (5), the first lens of the object space of the first lens group A has a weak vergence and it is difficult to obtain a wide angle fisheye lens.
En considérant à présent plus particulièrement le deuxième groupe de lentilles B, le système optique peut satisfaire la condition suivante : Now considering more particularly the second group of lenses B, the optical system can satisfy the following condition:
0.45≤—≤ 0.6 (6) 0.45≤-≤ 0.6 (6)
F2 F2
où M2 est un déplacement axial du deuxième groupe de lentilles B entre la configuration de plus courte distance focale et la configuration de plus longue distance focale et F2 est une distance focale du deuxième groupe de lentilles B. where M2 is an axial displacement of the second lens group B between the shorter focal length configuration and the longer focal length configuration and F2 is a focal length of the second lens group B.
M2 M2
Lorsque — excède la limite supérieure de la condition When - exceeds the upper limit of the condition
(6), la valeur maximale de déplacement M2 du deuxième groupe de lentilles B devient excessivement grande et les variations d'aberrations optiques deviennent trop importantes pour être suffisamment corrigées.
M2 (6), the maximum displacement value M2 of the second lens group B becomes excessively large and the optical aberration variations become too large to be sufficiently corrected. M2
Lorsque — est inférieure a la limite inférieure de la When - is below the lower limit of the
^ F2 ^ F2
condition (6), la valeur maximale de déplacement M2 du deuxième groupe de lentilles B devient trop faible pour assurer le facteur de zoom désiré. condition (6), the maximum displacement value M2 of the second lens group B becomes too small to provide the desired zoom factor.
Le système optique peut également satisfaire la condition suivante : The optical system can also satisfy the following condition:
0.2 <— <0.5 (7) 0.2 <- <0.5 (7)
F2 F2
Lorsque excède la limite supérieure de la condition (7), le premier groupe de lentilles A a une distance focale très grande et il devient difficile de réaliser un fisheye circulaire. When exceeds the upper limit of condition (7), the first lens group A has a very large focal length and it becomes difficult to achieve a circular fisheye.
Lorsque —- est inférieure à la limite inférieure de la condition (7), le premier groupe de lentilles A a une distance focale trop faible et il devient difficile de corriger les aberrations de courbure de champ et chromatique latérale. When - is below the lower limit of the condition (7), the first lens group A has a small focal length and it becomes difficult to correct the field curvature and chromatic side aberrations.
Le système optique peut par ailleurs satisfaire la condition suivante : The optical system may further satisfy the following condition:
0 20 ≤ \FllF2 ≤ 0 0 20 ≤ \ FllF2 ≤ 0
{pfw {pfw
Lorsque \pl\-F2 excède la limite supérieure de la When \ pl \ - F2 exceeds the upper limit of the
{pfwy {pfwy
condition (8), il devient difficile de réaliser un fisheye circulaire tout en maintenant un tirage bfw suffisant pour s'adapter aux boîtiers électroniques actuels. condition (8), it becomes difficult to achieve a circular fisheye while maintaining a draw bfw sufficient to adapt to current electronic boxes.
Lorsque ^F1^F2 est inférieure à la limite inférieure de When ^ F1 ^ F2 is less than the lower limit of
{pfwy {pfwy
la condition (8), il devient difficile de corriger les aberrations de courbure de champ et chromatique latérale. condition (8), it becomes difficult to correct the field curvature and lateral chromatic aberrations.
Quatre modes de réalisation de l'invention vont à présent être décrits plus en détail. Four embodiments of the invention will now be described in more detail.
Dans chacun de ces modes de réalisation, le premier
groupe de lentilles A présente une vergence négative tandis que le deuxième groupe de lentilles B présente une vergence positive . In each of these embodiments, the first A group of lenses has a negative vergence while the second group of lenses B has a positive vergence.
Par ailleurs, le premier groupe de lentilles A comporte cinq lentilles référencées Al à A5 depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique. Moreover, the first group of lenses A has five lenses referenced A1 to A5 from the object space to the image space of the optical system.
Le premier groupe de lentilles A comporte ainsi : The first group of lenses A comprises:
une première lentille Al qui est un ménisque négatif avec une surface convexe vers l'espace objet, a first lens A1 which is a negative meniscus with a convex surface towards the object space,
une deuxième lentille A2 qui est également un ménisque négatif, a second lens A2 which is also a negative meniscus,
une troisième lentille A3 qui est également un ménisque négatif, a third lens A3 which is also a negative meniscus,
une quatrième lentille A4 qui est une lentille positive, et a fourth lens A4 which is a positive lens, and
une cinquième lentille A5 qui est une lentille négative . a fifth lens A5 which is a negative lens.
Les caractéristiques précises des lentilles A1-A5 du premier groupe de lentilles A sont variables selon les modes de réalisation de l'invention décrits ci-après. The precise characteristics of the lenses A1-A5 of the first group of lenses A are variable according to the embodiments of the invention described hereinafter.
PREMIER MODE DE REALISATION FIRST EMBODIMENT
Un premier mode de réalisation de l'invention est illustré sur la figure 1. A first embodiment of the invention is illustrated in FIG.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend cinq lentilles référencées Bl-1 à B5-1 depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique. In this embodiment, the second group of lenses B of the optical system comprises five lenses referenced Bl-1 to B5-1 from the object space to the image space of the optical system.
Le deuxième groupe de lentilles B comporte ainsi, depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique : The second group of lenses B thus comprises, from the object space to the image space of the optical system:
une première lentille Bl-1 qui est une lentille positive,
un triplet optique (B2-1 , B3-1 , B4-1 ) formé d'une deuxième lentille B2-1 qui est une lentille négative, d'une troisième lentille B3-1 qui est une lentille positive, et d'une quatrième lentille B4-1 qui est une lentille négative, a first lens Bl-1 which is a positive lens, an optical triplet (B2-1, B3-1, B4-1) formed of a second lens B2-1 which is a negative lens, a third lens B3-1 which is a positive lens, and a fourth lens B4-1 lens which is a negative lens,
et une cinquième lentille B5-1 qui est une lentille positive . and a fifth lens B5-1 which is a positive lens.
On remarque ainsi que le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend, dans l'ordre à partir de l'espace image, une lentille positive, une lentille négative et une lentille positive. It is thus noted that the second group of lenses B of the optical system comprises, in order from the image space, a positive lens, a negative lens and a positive lens.
Le deuxième groupe de lentilles B du système optique ne comprend ainsi pas d' aplatisseur de champ, notamment formé par une succession de plusieurs lentilles positives à l'extrémité de l'espace image du système optique. The second group of lenses B of the optical system thus does not include a field flattener, in particular formed by a succession of several positive lenses at the end of the image space of the optical system.
Plus généralement, dans ce premier mode de réalisation, le deuxième groupe de lentilles B comprend une juxtaposition alternée de lentilles positives et négatives, débutant par une lentille positive depuis l'espace objet dudit groupe de lentilles. More generally, in this first embodiment, the second group of lenses B comprises an alternating juxtaposition of positive and negative lenses, starting with a positive lens from the object space of said lens group.
Pour les quatre modes de réalisation qui suivent, r est le rayon de courbure en millimètre de chaque surface, d est la distance en millimètre séparant deux surfaces successives, nd est l'indice de réfraction du matériau pour la longueur d'onde de la raie d du sodium (soit 587, 56 nm) , et vd est le nombre d'Abbe correspondant. For the following four embodiments, r is the radius of curvature in millimeters of each surface, d is the distance in millimeters separating two successive surfaces, nd is the refractive index of the material for the wavelength of the line. sodium d (587.56 nm), and vd is the corresponding Abbe number.
Effectiveeffective
Surface Area
r d nd vd semi- n° r d nd vd semi-n °
diameter diameter
1 54.398 2.000 1.8502 32.17 33.501 54,398 2,000 1.8502 32.17 33.50
2 24.959 13.870 22.922 24,959 13,870 22.92
3 218.238 1.500 1.5952 67.74 22.92
4 18.550 10.682 16.023,218,238 1,500 1.5952 67.74 22.92 4 18,550 10,682 16.02
5 -87.368 1.522 1.5891 61.27 16.025 -87.368 1.522 1.5891 61.27 16.02
6 18.131 9.022 1.7847 26.08 14.606 18.131 9.022 1.7847 26.08 14.60
7 -90.911 2.951 14.607 -90.911 2.951 14.60
8 -32.499 1.396 1.8340 37.30 14.208 -32.499 1.396 1.8340 37.30 14.20
9 -116.119 (VARIABLE) 14.209 -116.119 (VARIABLE) 14.20
10 26.682 6.958 1.7725 49.62 7.8010 26,682 6,958 1.7725 49.62 7.80
11 -56.429 0.035 7.8011 -56.429 0.035 7.80
12 STOP 1.122 5.3412 STOP 1.122 5.34
13 -25.931 5.741 1.8340 37.30 5.6013 -25,931 5.741 1.8340 37.30 5.60
14 22.342 5.655 1.4875 70.41 8.2014 22,342 5.655 1.4875 70.41 8.20
15 -10.442 3.724 1.8061 40.61 8.2015 -10.442 3.724 1.8061 40.61 8.20
16 -16.760 0.000 10.7016 -16.760 0.000 10.70
17 64.436 3.843 1.4970 81.61 12.9017 64,436 3.843 1.4970 81.61 12.90
18 -40.124 (VARIABLE) 12.9018 -40.124 (VARIABLE) 12.90
Plan Plan
221.16 221.16
image picture
DEUXIEME MODE DE REALISATION
Un deuxième mode de réalisation de l'invention est illustré sur la figure 3. SECOND EMBODIMENT A second embodiment of the invention is illustrated in FIG.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend six lentilles référencées Bl-2, B2-2, B3-2, B4-2, B5-2 et B6-2 depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique. In this embodiment, the second group of lenses B of the optical system comprises six lenses referenced Bl-2, B2-2, B3-2, B4-2, B5-2 and B6-2 from the object space to the image space of the optical system.
Le deuxième groupe de lentilles B comporte ainsi, depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique : The second group of lenses B thus comprises, from the object space to the image space of the optical system:
une première lentille Bl-2 qui est une lentille positive, a first lens Bl-2 which is a positive lens,
un doublet optique (B2-2,B3-2) formé d'une lentille B2-2 qui est une lentille négative et d'une troisième lentille B3-2 qui est une lentille positive, an optical doublet (B2-2, B3-2) formed of a lens B2-2 which is a negative lens and a third lens B3-2 which is a positive lens,
un doublet optique (B4-2,B5-2) formé d'une quatrième lentille B4-2 qui est une lentille positive, et d'une cinquième lentille B5-2 qui est une lentille négative, an optical doublet (B4-2, B5-2) formed of a fourth lens B4-2 which is a positive lens, and a fifth lens B5-2 which is a negative lens,
et une sixième lentille B6-2 qui est une lentille positive . and a sixth lens B6-2 which is a positive lens.
On remarque ici également que le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend, dans l'ordre à partir de l'espace image, une lentille positive, une lentille négative et une lentille positive et ne comprend ainsi pas d' aplatisseur de champ. It is also noted here that the second group of lenses B of the optical system comprises, in order from the image space, a positive lens, a negative lens and a positive lens and thus does not include a field flattener.
Effectiveeffective
Surface Area
r d nd vd semi- n° r d nd vd semi-n °
diameter diameter
1 48.607 2.000 1.8502 32.17 32.401 48,607 2,000 1.8502 32.17 32.40
2 25.344 12.399 23.042 25,344 12,399 23.04
3 111.048 1.502 1.5952 67.74 23.003 111.048 1.502 1.5952 67.74 23.00
4 16.696 10.980 15.16
5 -101.843 1.998 1.5952 67.74 15.104 16.696 10.980 15.16 5 -101.843 1.998 1.5952 67.74 15.10
6 15.843 8.120 1.7552 27.58 12.986 15,843 8.120 1.7552 27.58 12.98
7 535.082 4.414 12.607,535,082 4,414 12.60
8 -25.266 7.550 1.8830 40.76 11.808 -25.266 7.550 1.8830 40.76 11.80
9 -49.708 (VARIABLE) 12.009 -49.708 (VARIABLE) 12.00
10 28.745 2.106 1.7858 44.05 8.9010 28.745 2.106 1.7858 44.05 8.90
11 -170.673 5.372 8.7011 -170,673 5,372 8.70
12 STOP 1.379 5.2312 STOP 1.379 5.23
13 -22.641 2.117 1.8830 40.76 5.6013 -22.641 2.117 1.8830 40.76 5.60
14 24.206 3.841 1.4970 81.61 7.0014 24.206 3.841 1.4970 81.61 7.00
15 -23.143 0.000 7.9015 -23.143 0.000 7.90
16 171.813 5.195 1.48.75 70.41 9.2416 171,813 5,195 1.48.75 70.41 9.24
17 -13.077 3.360 1.8830 40.76 9.6017 -13.077 3.360 1.8830 40.76 9.60
18 -21.915 0.000 11.9018 -21.915 0.000 11.90
19 210.431 4.782 1.4970 81.61 13.8019 210,431 4,782 1.4970 81.61 13.80
20 -26.933 (VARIABLE) 13.9020 -26.933 (VARIABLE) 13.90
Plan Plan
162.04 162.04
image picture
TROISIEME MODE DE REALISATION THIRD EMBODIMENT
Un troisième mode de réalisation de l'invention est illustré sur la figure 5. A third embodiment of the invention is illustrated in FIG.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend sept lentilles
référencées Bl-3, B2-3, B3-3, B4-3, B5-3, B6-3 et B7-3 depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique . In this embodiment, the second group of lenses B of the optical system comprises seven lenses referenced Bl-3, B2-3, B3-3, B4-3, B5-3, B6-3 and B7-3 from the object space to the image space of the optical system.
Le deuxième groupe de lentilles B comporte ainsi, depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique : The second group of lenses B thus comprises, from the object space to the image space of the optical system:
une première lentille Bl-3 qui est une lentille positive, a first lens Bl-3 which is a positive lens,
un premier doublet optique (B2-3,B3-3) formé d'une deuxième lentille B2 qui est une lentille négative et d'une troisième lentille B3-3 qui est une lentille positive, a first optical doublet (B2-3, B3-3) formed of a second lens B2 which is a negative lens and a third lens B3-3 which is a positive lens,
un deuxième doublet optique (B4-3,B5-3) formé d'une quatrième lentille B4 qui est une lentille positive, et d'une cinquième lentille B5 qui est une lentille négative, et un troisième doublet optique formé d'une sixième lentille additionnelle B6-3 qui est une lentille négative et d'une septième lentille B7-3 qui est une lentille positive . a second optical doublet (B4-3, B5-3) formed of a fourth lens B4 which is a positive lens, and a fifth lens B5 which is a negative lens, and a third optical doublet formed of a sixth lens additional B6-3 which is a negative lens and a seventh lens B7-3 which is a positive lens.
On remarque que le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend, dans l'ordre à partir de l'espace image, une lentille positive, une lentille négative et une lentille négative et ne comprend ainsi pas d' aplatisseur de champ . Note that the second group of lenses B of the optical system comprises, in order from the image space, a positive lens, a negative lens and a negative lens and thus does not include a field flattener.
Surface Effective r d nd vd Effective Surface r d nd vd
n° semi-diameter no. semi-diameter
1 47.855 2.500 1.8502 32.17 30.521 47,855 2,500 1.8502 32.17 30.52
2 17.158 15.548 17.062 17.158 15.548 17.06
3 -1093.713 1.600 1.5952 67.74 16.903 -1093.713 1.600 1.5952 67.74 16.90
4 28.795 6.007 14.304 28.795 6.007 14.30
5 -61.102 1.500 1.5952 67.74 14.035 -61.102 1.500 1.5952 67.74 14.03
6 16.926 7.238 1.7552 27.58 12.716 16,926 7.238 1.7552 27.58 12.71
7 -79.977 2.758 12.607 -79.977 2.758 12.60
8 -24.685 1.200 1.8830 40.76 12.31
9 -48.508 (VARIABLE) 12.428 -24.685 1.200 1.8830 40.76 12.31 9 -48.508 (VARIABLE) 12.42
10 26.873 1.833 1.8830 40.76 8.2910 26,873 1,833 1.8830 40.76 8.29
11 -1433.545 4.133 8.1611 -1433.545 4.133 8.16
12 Infinity 1.953 5.7812 Infinity 1.953 5.78
13 -29.287 1.797 1.8830 40.76 6.2813 -29.287 1.797 1.8830 40.76 6.28
14 21.022 3.976 1.4875 70.41 7.4514 21.022 3.976 1.4875 70.41 7.45
15 -25.623 0.000 8.1815 -25.623 0.000 8.18
16 298.549 4.602 1.4875 70.41 9.2316,298,549 4,602 1.4875 70.41 9.23
17 -13.218 2.499 1.8830 40.76 9.4417 -13.218 2.499 1.8830 40.76 9.44
18 -24.073 0.000 11.3218 -24.073 0.000 11.32
19 112.279 1.000 1.8502 32.17 13.1219 112.279 1.000 1.8502 32.17 13.12
20 65.848 5.939 1.4970 81.61 13.4320 65,848 5,939 1.4970 81.61 13.43
21 -24.712 (VARIABLE) 13.5721 -24.712 (VARIABLE) 13.57
Plan Plan
261.75 261.75
image picture
QUATRIEME MODE DE REALISATION FOURTH EMBODIMENT
Un quatrième mode de réalisation de l'invention est
illustré sur la figure 7. A fourth embodiment of the invention is illustrated in Figure 7.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend six lentilles référencées Bl-4, B2-4, B3-4, B4-4, B5-4 et B6-4 depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique. In this embodiment, the second group of lenses B of the optical system comprises six lenses referenced Bl-4, B2-4, B3-4, B4-4, B5-4 and B6-4 from the object space to the image space of the optical system.
Le deuxième groupe de lentilles B comporte ainsi, depuis l'espace objet vers l'espace image du système optique : The second group of lenses B thus comprises, from the object space to the image space of the optical system:
une première lentille Bl-4 qui est une lentille positive, a first lens Bl-4 which is a positive lens,
un doublet optique (B2-4, B3-4) formé d'une lentille B2-4 qui est une lentille négative et d'une troisième lentille B3-4 qui est une lentille positive, an optical doublet (B2-4, B3-4) formed of a lens B2-4 which is a negative lens and a third lens B3-4 which is a positive lens,
un doublet optique (B4-4, B5-4) formé d'une quatrième lentille B4-4 qui est une lentille positive, et d'une cinquième lentille B5-4 qui est une lentille négative, an optical doublet (B4-4, B5-4) formed of a fourth lens B4-4 which is a positive lens, and a fifth lens B5-4 which is a negative lens,
et une sixième lentille B6-4 qui est une lentille positive . and a sixth lens B6-4 which is a positive lens.
On remarque ici également que le deuxième groupe de lentilles B du système optique comprend, dans l'ordre à partir de l'espace image, une lentille positive, une lentille négative et une lentille positive et ne comprend ainsi pas d' aplatisseur de champ. It is also noted here that the second group of lenses B of the optical system comprises, in order from the image space, a positive lens, a negative lens and a positive lens and thus does not include a field flattener.
Effectiveeffective
Surface Area
r d nd vd semi- n° r d nd vd semi-n °
diameter diameter
1 70.456 3.000 1.9037 31.42 37.001 70,456 3,000 1.9037 31.42 37.00
2 27.196 13.474 25.022 27.196 13.474 25.02
3 102.014 2.000 1.5935 67.33 23.503 102.014 2.000 1.5935 67.33 23.50
4 20.378 11.656 17.224 20,378 11,656 17.22
5 -70.549 2.000 1.5935 67.33 16.55 -70.549 2.000 1.5935 67.33 16.5
6 20.676 9.925 1.7847 25.72 15.006 20,676 9,925 1.7847 25.72 15.00
7 -90.768 5.843 14.50
8 -28.19 6.179 1.883 40.81 11.507 -90.768 5.843 14.50 8 -28.19 6.179 1.883 40.81 11.50
9 -110.466 (VARIABLE) 11.509 -110.466 (VARIABLE) 11.50
10 24.447 2.451 1.788 47.52 8.0010 24,447 2,451 1,788 47.52 8.00
11 -174.400 1.396 8.0011 -174.400 1.396 8.00
12 STOP 2.298 12 STOP 2.298
13 -23.968 3.617 1.883 40.81 7.00 13 -23,968 3,617 1,883 40.81 7.00
14 23.525 3.911 1.49 70.42 8.7014 23,525 3,911 1.49 70.42 8.70
15 -23.127 0.1 8.7015 -23.127 0.1 8.70
16 482.532 3.745 1.497 81.60 10.0016 482.532 3.745 1.497 81.60 10.00
17 -19.170 1.189 1.883 40.81 10.5017 -19,170 1,189 1,883 40.81 10.50
18 -27.411 0.1 11.0018 -27.411 0.1 11.00
19 144.600 3.708 1.497 81.60 12.5019 144,600 3,708 1,497 81.60 12.50
20 -32.942 (VARIABLE) 12.5020 -32.942 (VARIABLE) 12.50
Plan Plan
280 280
image picture
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described above as examples; it extends to other variants.
D'autres réalisations sont possibles. Other achievements are possible.
Le tableau suivant résume les valeurs de chaque
expression conditionnelle pour les différents exemples détaillés ci-dessus. The following table summarizes the values of each conditional expression for the different examples detailed above.
où SOI est le premier mode de réalisation, S02 est le deuxième mode de réalisation, S03 est le troisième mode de réalisation et S04 est le quatrième mode de réalisation. where SOI is the first embodiment, SO2 is the second embodiment, SO3 is the third embodiment and SO4 is the fourth embodiment.
La figure 10 illustre l'intégration d'un système optique 1 dans un système de formation d' image électronique 2 comportant un capteur d' image électronique non-planaire 3 selon l'invention. FIG. 10 illustrates the integration of an optical system 1 in an electronic image forming system 2 comprising a non-planar electronic image sensor 3 according to the invention.
Le capteur d' image électronique non-planaire 3 est placé dans l'espace image du système optique 1 à l'endroit de l'image formé par ledit système optique. The non-planar electronic image sensor 3 is placed in the image space of the optical system 1 at the location of the image formed by said optical system.
Le capteur d'image 3 comporte une matrice d'élément photo transducteurs et forme un capteur CCD ou un capteur CMOS par exemple. The image sensor 3 comprises a photo element transducer array and forms a CCD sensor or a CMOS sensor for example.
Le capteur d'image 3 n'est pas plan et présente donc un rayon de courbure non-infini. Le capteur d'image peut être un capteur à rayon de courbure variable ou, avantageusement, peut-être un capteur d'image avec un rayon de courbure fixe, de sorte à simplifier le fonctionnement du système de formation d'image électronique. The image sensor 3 is not flat and therefore has a non-infinite radius of curvature. The image sensor may be a sensor of variable radius of curvature or, advantageously, perhaps an image sensor with a fixed radius of curvature, so as to simplify the operation of the electronic image forming system.
Avantageusement, le capteur d'image 3 présente un rayon de courbure fixe, en particulier fixe lors d'un changement de distance focale du système optique 1.
Une courbure fixe présente certains avantages, notamment par rapport à une courbure variable ou ajustable : Advantageously, the image sensor 3 has a fixed radius of curvature, in particular fixed during a change in the focal length of the optical system 1. A fixed curvature has certain advantages, especially with respect to a variable or adjustable curvature:
- une courbure variable nécessite un mécanisme de déformation du capteur d'image additionnel, qui est lourd, volumineux et soumis à la fatigue des matériaux ; a variable curvature necessitates a deformation mechanism of the additional image sensor, which is heavy, bulky and subject to the fatigue of the materials;
- une courbure variable peut conduire à des fragilités supplémentaires du capteur d' image qui peuvent dégrader la qualité de l'image sur le long terme ; et - a variable curvature can lead to additional fragilities of the image sensor which can degrade the quality of the image in the long run; and
- un capteur d'image plan peut facilement être remplacé par un capteur d' image non-planaire avec un rayon de courbure fixe dans un boitier électronique. A l'inverse, le remplacement d'un capteur d'image plan par un capteur d' image à rayon de courbure variable nécessite des modifications importantes du boitier, ce qui implique une conception ou une chaîne de production différente afin de réaliser le système de formation d'image. - A flat image sensor can easily be replaced by a non-planar image sensor with a fixed radius of curvature in an electronic box. Conversely, the replacement of a planar image sensor by an image sensor with a variable radius of curvature necessitates major modifications of the case, which implies a different design or production line in order to realize the system of production. image formation.
En outre, un tel capteur d'image 3 à rayon de courbure fixe permet de corriger les aberrations optiques même lorsque le champ de vue a un angle maximale élevé, par exemple proche de 180 degrés. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un capteur d'image 3 ayant un rayon de courbure variable . In addition, such an image sensor 3 with a fixed radius of curvature makes it possible to correct the optical aberrations even when the field of view has a high maximum angle, for example close to 180 degrees. It is therefore not necessary to use an image sensor 3 having a variable radius of curvature.
En outre, le capteur d'image 3 est avantageusement convexe. Cela est notamment différent de la majorité des systèmes de formation d' image électronique qui ont un capteur ayant un rayon de courbure concave. In addition, the image sensor 3 is advantageously convex. This is notably different from the majority of electronic image forming systems which have a sensor having a concave radius of curvature.
Le rayon de courbure du capteur d' image peut par exemple être compris entre 161 et 280 mm, voire entre 161 et 262 mm. The radius of curvature of the image sensor may for example be between 161 and 280 mm, or even between 161 and 262 mm.
Le système de formation d' image électronique 2 peut être un appareil photo numérique reflex. Dans ce mode de
réalisation, le système optique 1 peut être intégré et monté sur un corps d'appareil 4 comportant le capteur d'image 3. L'objectif peut en particulier être monté de manière amovible sur le corps d'appareil 4. The electronic image forming system 2 may be a digital SLR camera. In this mode of embodiment, the optical system 1 can be integrated and mounted on a camera body 4 comprising the image sensor 3. The lens can in particular be removably mounted on the camera body 4.
Le corps d'appareil 4 peut par ailleurs comporter un miroir 5 amovible adapté pour, dans une première position, être placé sur l'axe optique pour réfléchir la lumière provenant du système optique 1 en direction d'un système optique de visualisation 6 comportant un oculaire 7 et, dans une deuxième position, s'écarter de l'axe optique du système optique 1 pour laisser la lumière provenant du système optique 1 atteindre le capteur d'image 3 disposé dans le corps d'appareil 4.
The apparatus body 4 may furthermore comprise a removable mirror 5 adapted, in a first position, to be placed on the optical axis to reflect the light coming from the optical system 1 in the direction of a viewing optical system 6 comprising a ocular 7 and, in a second position, deviate from the optical axis of the optical system 1 to let light from the optical system 1 reach the image sensor 3 disposed in the camera body 4.