МОДУЛЬ ОБЪЕКТИВА Российский патент 2011 года по МПК G02B7/02 G02B27/04 

Настоящее изобретение относится к области оптики, а именно к конструированию объективов, и может применяться в компактных 5 цифровых видео- и фотокамерах.

В настоящее время существует тенденция к уменьшению размеров любительских камер с целью повышения удобства транспортировки для повседневного использования. Одновременно повышается разрешение датчиков изображения, что делает более жесткими требования к объективов. Чтобы разместить достаточно эффективную оптическую систему в корпусе компактной камеры, производители используют весьма сложные конструктивные решения.

В частности, один из подходов заключается в использовании телескопической конструкции оправы объектива, которая складывается 15 внутрь камеры при ее транспортировке.

Камера с объективом такого типа представлена, например, в патенте США №5655171 [1].

Другой способ размещения сложной оптической системы в компактном корпусе камеры предполагает применение так называемой поворотной конструкции, когда объектив находится в вертикальном положении при транспортировке и затем поворачивается на 90 градусов в рабочее положение. Конструкция данного типа представлена, например, в патенте США №6141505 [2].

Главным недостатком описанных подходов является то, что они не позволяют создать достаточно тонкую конструкцию. В первом случае толщина камеры теоретически ограничена, как минимум, суммой толщин линз, составляющих объектив, во втором случае толщину камеры ограничивает максимальный диаметр линзы.

Задачей настоящего изобретения является создание модуля объектива для камеры малой толщины, концепция построения которого ограничивает толщину камеры в меньшей степени, чем концепции аналогов.

Технический результат достигается за счет разработки конструкции модуля объектива, который содержит, по меньшей мере, два крепления, в каждом их которых закреплен, по меньшей мере, один оптический элемент типа линзы; причем крепления соединены друг с другом в виде цепи и выполнены с возможностью поворота вокруг соединений; причем цепь креплений расположена между двумя зеркалами и выполнена с возможностью изменения ее конфигурации из транспортировочного состояния, при котором цепь вытянута (спрямлена), и группы оптических элементов в разных креплениях имеют разные оптические оси, образующие одна с другой углы, близкие к нулю градусов, в рабочее состояние, при котором конфигурация цепи меняется таким образом, что оптические элементы совместно с двумя зеркалами образуют оптическую систему объектива, имеющую одну общую оптическую ось, сформированную за счет отражений в зеркалах.

Для повышения эффективности модуля объектива представляется целесообразным, чтобы в каждом креплении была размещена группа оптических элементов типа линз.

Для нормальной работы модуля объектива важно, чтобы зеркала были выполнены плоскими.

Для успешного функционирования модуля объектива важно, чтобы зеркала были соединены с цепью креплений при помощи ползунков и направляющих, расположенных вдоль зеркал, при этом каждое шарнирное соединение цепи креплений должно иметь ползунковый контакт с направляющей и выполнено с возможностью перемещения вдоль направляющей при изменении конфигурации цепи.

Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующим чертежом, на котором изображен модуль объектива согласно изобретению.

Модуль объектива 1 камеры включает в себя группы оптических элементов типа линз 2, при этом каждая группа имеет свое крепление, и два плоских зеркала 3. Крепления групп линз 2 соединены в цепь при помощи шарниров 4 (см. чертеж). В транспортировочном состоянии (см. чертеж, вид 1.1) цепь спрямлена и расположена между двумя плоскими зеркалами 3, и диаметральные поверхности линз 2, практически, параллельны зеркалам 3 и передней поверхности корпуса камеры. Таким образом, толщина камеры ограничена, практически, толщиной лишь одной группы линз 2. При трансформации в рабочее состояние конфигурация цепи меняется (см. чертеж, вид 1.2), при этом все группы линз 2 и два зеркала 3 образуют оптическую систему объектива камеры, причем такая оптическая система имеет одну общую оптическую ось, сформированную за счет отражений от двух плоских зеркал 3. После этой операции предполагается выполнить поворот всего модуля объектива 1 на 45 градусов, что обеспечивает попадание света в объектив параллельно оптической оси. Осуществление такого поворота (см. чертеж, вид 1.3) целесообразно выполнять так же, как в известной поворотной конструкции [2].

Следует иметь в виду, что указанный выше вариант выполнения изобретения был изложен лишь с целью иллюстрации заявляемого изобретения, поэтому специалистам должно быть ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящего изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

Модуль объектива содержит по меньшей мере два крепления, каждое их которых содержит, по меньшей мере, один оптический элемент типа линзы. Крепления соединены одно с другим шарнирно в виде цепи и выполнены с возможностью поворота вокруг шарнирных соединений. Цепь креплений расположена между двумя зеркалами и выполнена с возможностью изменения ее конфигурации из транспортировочного состояния в рабочее. В транспортировочном состоянии цепь спрямлена и оптические элементы в разных креплениях имеют разнонаправленные оптические оси, образующие одна с другой углы, близкие к нулю градусов. В рабочем состоянии конфигурация цепи изменяется таким образом, что оптические элементы совместно с двумя зеркалами образуют оптическую систему объектива, имеющую одну общую оптическую ось, сформированную за счет отражения в зеркалах. Технический результат - уменьшение ограничений на толщину камеры. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Модуль объектива, содержащий, по меньшей мере, два крепления, каждое их которых содержит, по меньшей мере, один оптический элемент типа линзы, причем крепления соединены одно с другим шарнирно в виде цепи и выполнены с возможностью поворота вокруг шарнирных соединений, причем цепь креплений расположена между двумя зеркалами и выполнена с возможностью изменения ее конфигурации из транспортировочного состояния, при котором цепь спрямлена и оптические элементы в разных креплениях имеют разнонаправленные оптические оси, образующие одна с другой углы, близкие к нулю градусов, в рабочее состояние, при котором конфигурация цепи изменяется таким образом, что оптические элементы совместно с двумя зеркалами образуют оптическую систему объектива, имеющую одну общую оптическую ось, сформированную за счет отражения в зеркалах.

2. Модуль объектива по п.1, отличающийся тем, что в каждом из креплений расположена группа оптических элементов типа линз.

3. Модуль объектива по п.1, отличающийся тем, что зеркала выполнены плоскими.

4. Модуль объектива по п.1, отличающийся тем, что зеркала соединены с цепью креплений при помощи направляющих, расположенных вдоль зеркал, при этом каждое шарнирное соединение цепи креплений снабжено ползунковым соединением с направляющей и выполнено с возможностью перемещения ползунка вдоль направляющей при изменении конфигурации цепи.