Brevet FR2891921A1 — publié le 20070413

DISPOSITIF DE CAPTURE D'IMAGES A OBJECTIF ET CAPTEUR L'invention est relative à un dispositif de capture d'images à objectif photographique et capteur destiné à la photographie numérique. Elle concerne plus particulièrement un dispositif miniaturisé, notamment pour un terminal de téléphonie mobile. L'objectif constitue la partie la plus encombrante d'un appareil photographique. La miniaturisation de l'objectif est difficilement compatible avec les performances et/ou la qualité optique, compte tenu du fait que les objectifs doivent également être fabriqués à bas coût. On rappelle ici les paramètres importants d'un objectif photographique : - La distance focale f de l'objectif. -L'ouverture. Elle se mesure par une valeur f/N. Le nombre N doit être faible pour obtenir une ouverture importante. Plus l'ouverture est grande et plus la quantité de lumière atteignant le capteur est importante. - Le champ diagonal. Il se mesure par le double de l'angle que forme, avec l'axe optique, le rayon lumineux passant par le centre du diaphragme de l'objectif et atteignant l'un des quatre coins du capteur, celui-ci étant centré sur l'axe optique. - La télécentricité en chaque point du capteur. Ce paramètre se définit par l'angle que forme la normale au plan de ce capteur, au point considéré, avec le rayon lumineux moyen provenant du centre du diaphragme et atteignant ce capteur au point considéré. En raison des propriétés des capteurs CCD ou CMOS il est préférable que cet angle soit le plus faible possible, c'est-à-dire que les rayons atteignant le capteur soient aussi proches que possible de la normale au plan du capteur. - L'éclairement dans le plan du capteur. En général, l'éclairement est plus faible sur les bords du capteur qu'au centre. - Le nombre de lentilles de l'objectif, le matériau composant chacune des lentilles et leur indice de réfraction nd, 15 le caractère convergent ou divergent de chaque lentille, la géométrie des dioptres, et la distance focale de chacune des lentilles. - L'encombrement total. Un paramètre important pour cet encombrement est la distance entre la surface avant (côté 20 objet) de la première lentille et le plan du capteur. - La position du diaphragme ou "STOP" par rapport aux diverses lentilles composant l'objectif. Le brevet US 6 917 479 décrit une lentille miniaturisée destinée à être associée à un capteur, notamment de 25 type CCD, qui comprend quatre lentilles et un diaphragme se trouvant à l'avant de la lentille frontale, c'est-à-dire à l'opposé du capteur. L'invention part de la constatation que cet objectif présente un encombrement et un coût qui peuvent être réduits 30 tout en augmentant les performances. Ainsi l'invention concerne un dispositif de capture d'images à objectif et capteur pour appareil photographique notamment pour appareil photographique intégré à un terminal de téléphonie mobile, présentant, en combinaison, les 35 caractéristiques suivantes :10 - l'objectif comporte un nombre de lentilles limité à trois, et - le diaphragme se trouve entre la lentille frontale, à l'opposé du capteur, et la seconde lentille, c'est-à-dire la 5 lentille immédiatement voisine. On a constaté qu'avec la position du diaphragme entre la première et la seconde lentilles, les aberrations géométriques sont faibles, la déviation à chaque dioptre de chaque rayon lumineux depuis l'entrée de l'objectif jusqu'au 10 capteur gardant une valeur relativement faible. Avec cette disposition, on peut réaliser un objectif à grande ouverture et faible encombrement selon l'axe optique. Dans une réalisation la position exacte du diaphragme 15 entre la première et la seconde lentilles est telle qu'elle minimise la déviation des rayons à chaque dioptre. Dans une réalisation les paramètres des lentilles sont tels que le champ diagonal est compris entre 60 et 70 degrés. Dans une réalisation les caractéristiques des 20 lentilles sont telles que l'écart d'éclairement entre le centre du capteur et le bord du capteur est d'au plus 60%, de préférence sans vignetage. On rappelle ici que le vignetage est une opération qui consiste à occulter des faisceaux atteignant le bord du capteur 25 afin de réduire les aberrations du système optique. Dans une réalisation les lentilles sont en matière plastique avec un indice de réfraction nd compris entre 1.52 et 1.54. Selon une réalisation, la lentille frontale présente 30 des surfaces (dioptres) sphériques. Ainsi sa fabrication est aisée. Dans ce cas, les seconde et troisième lentilles peuvent présenter des dioptres asphériques, l'asphéricité étant choisie pour corriger les aberrations géométriques. Dans une réalisation, au moins une surface de la seconde ou de la troisième lentille est une surface asphérique utilisant des coefficients de degrés impairs non nuls. Dans une réalisation, au moins une surface de la seconde ou troisième lentille est une surface asphérique utilisant des coefficients de degré impair non nuls, et dont le coefficient AR1 est nul. Dans une réalisation, le capteur est centré sur l'axe optique et les paramètres des lentilles sont choisis de façon telle que la télécentricité a une valeur d'au plus 21 degrés, la variation de la télécentricité étant de préférence parabolique, le maximum se trouvant à proximité des coins du capteur. Dans une réalisation le capteur présente un filtre infrarouge. Dans une première réalisation la première lentille est convergente, la seconde lentille est convergente au voisinage de l'axe optique et la troisième lentille est convergente au voisinage de l'axe optique et divergente près des bords. Dans cette première réalisation, le dispositif présente en combinaison les caractéristiques suivantes : - l'ouverture de l'objectif est de l'ordre de f/2, - la distance entre, d'une part, la face avant de la lentille frontale et d'autre part, le capteur est au plus égale à 6,4 mm, - le rapport entre, d'une part, la distance entre la face avant de la lentille frontale et le capteur, et, d'autre part, la diagonale du capteur est comprise entre 2.28 et 2.37. Avec de telles valeurs, dans une réalisation le rapport entre la distance focale de la première lentille et la distance focale de l'objectif est compris entre 1,261 et 1,294. Dans une réalisation le rapport entre la distance focale de la seconde lentille et la distance focale de l'objectif est compris entre 7,981 et 11,847. Dans une réalisation le rapport entre la distance focale de la troisième lentille (la plus proche du capteur) et la distance focale de l'objectif est compris entre 2,556 et 2,731. Dans une deuxième réalisation la première lentille est convergente, la seconde lentille est divergente au voisinage de l'axe optique et la troisième lentille est convergente au voisinage de l'axe optique et divergente près des bords. Dans cette deuxième réalisation, le dispositif présente en combinaison les caractéristiques suivantes : - l'ouverture de l'objectif est de l'ordre de f/2.8, - la distance entre, d'une part, la face avant de la lentille frontale et d'autre part, le capteur est au plus égale à 5,5 mm, - le rapport entre, d'une part, la distance entre la face avant de la lentille frontale et le capteur, et, d'autre part, la diagonale du capteur est comprise entre 1.96 et 2.04. Avec de telles valeurs, dans une réalisation le rapport entre la distance focale de la première lentille et la distance focale de l'objectif est compris entre 1,125 et 1,159. Dans une réalisation le rapport entre la distance focale de la seconde lentille et la distance focale de l'objectif est compris entre -6,403 et -10,18. Dans une réalisation le rapport entre la distance focale de la troisième lentille (la plus proche du capteur) et la distance focale de l'objectif est compris entre 1,824 et 1,884. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description non limitative de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels : la figure la représente une première réalisation d'un dispositif de capture à objectif et capteur conforme à l'invention, la figure lb représente une deuxième réalisation d'un dispositif de capture à objectif et capteur conforme à l'invention, la figure 2 est un schéma montrant la forme du capteur 5 utilisé dans le système d'une des figures la ou lb, la figure 3 est un schéma montrant certains paramètres des lentilles, La figure 4 est un schéma décrivant la télécentricité, et la figure 5 est un diagramme montrant la variation de la télécentricité dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur l'une des figures la ou lb. Dans l'exemple représenté sur la figure la 15 (respectivement lb), l'objectif comporte trois lentilles 12, 14, 16 (respectivement 112, 114 et 116) et le capteur 18 (respectivement 118) est du type CMOS, par exemple le capteur MT9D011 de la société MICRON. Ce capteur 18 (respectivement 118) est représenté sur 20 la figure 2. Sa forme générale est rectangulaire avec une demi-diagonale d de longueur 2,80 mm. Dans le dispositif représenté sur la figure la (respectivement lb), le diaphragme 22 (respectivement 122) de l'objectif est disposé entre les lentilles 12 et 14 25 (respectivement 112 et 114). La position du diaphragme 22 (respectivement 122) le long de l'axe optique 30 (respectivement 130), entre les lentilles 12 et 14 (respectivement 112 et 114), ainsi que les autres paramètres de l'objectif sont choisis pour minimiser la 30 déviation de chaque rayon lumineux lors de son passage à travers les divers dioptres, c'est-à-dire à travers les surfaces de chacune des lentilles. Les trois lentilles sont réalisées dans le même matériau et présentent donc le même indice de réfraction nd égal 10 à 1,525, étant constituées d'une matière plastique de référence Zeonex 480R de la Société Japonaise Zeon Corporation. La lentille frontale 12 (respectivement 112) est une lentille convergente. La troisième lentille 16 (respectivement 116) présente un dioptre avant 40 (respectivement 140) convexe tandis que son dioptre arrière 42 (respectivement 142) présente une partie centrale 44 (respectivement 144) concave et une partie périphérique 46 (respectivement 146) de courbure inverse. Ainsi la troisième lentille 16 (respectivement 116) est convergente près de l'axe optique et divergente à sa périphérie. Les caractéristiques énoncées ci-après sont celles 15 d'une première réalisation possible, illustrée par la figure la. L'encombrement de l'ensemble selon l'axe optique, c'est-à-dire la distance L entre le capteur 18 et l'avant de la lentille 12, est inférieur ou égal à 6,4 mm. Le dioptre frontal 32 est une surface sphérique de 20 rayon de courbure 2,662 mm. Le dioptre arrière 34 de la lentille 12 est également sphérique de rayon de courbure 17,311 mm. La lentille 12 est ainsi une lentille convergente. Sa distance focale est de 5,885 mm. Le rapport de la distance 25 focale de la lentille 12 à la distance focale de l'objectif est de 1,278. La seconde lentille 14 est convergente au voisinage de l'axe optique. Ses dioptres 36 et 38 sont asphériques. Sa distance focale est de 45,663 mm. Le rapport entre cette 30 distance focale et la distance focale de l'objectif est de 9,914. Le rayon de courbure du dioptre frontal 36 concave est sensiblement inférieur (en valeur absolue) au rayon de courbure du dioptre arrière convexe 38. 10 35 La distance focale de la troisième lentille 16 est égale à 12,176 mm. Le rapport entre cette distance focale de la lentille 16 et celle de l'objectif est de 2,643. Les différentes valeurs liées aux composants optiques de l'objectif dans la première réalisation sont listées dans le tableau 1 ci-dessous : Tableau 1 Surface Rayon de courbure Epaisseur jusqu'à la Indice de Indice de (en mm) surface suivante (en réfraction nd dispersion v mm) 32 2,662 0,745 1,525 55,8 34 17,311 0,136 22 1,418 36* -1,941 1,220 1,525 55,8 38* -2,185 0,100 40* 2,735 1,066 1,525 55,8 42* 4,137 1,340 52 0,300 1,517 64,2 54 0,075 Le symbole * indique que la surface est asphérique. Les coefficients asphériques sont donnés par la formule suivante Z = CY +f1RlY+f1R2Y2 +fIIZ3Y3 +....+f1RnP +....+f1R3oY'30 1±(1+K)c2r2 Dans cette formule : z est la flèche de la surface parallèle à l'axe z (figure 3), c'est-à-dire parallèle à l'axe optique 30. 20 c est la courbure au sommet de la surface, c'est-à-dire selon l'axe optique. Cette courbure est égale à l'inverse du rayon de courbure. K est la constante de conicité. ARn est un coefficient de rn, n étant au maximum égal à 30. 10 15 Enfin r, qui est représenté sur la figure 3, est la distance du point courant M de la surface à l'axe z. La surface étant de révolution dans un repère cartésien : r2 = x2 + y2. Les tableaux suivants montrent les valeurs des coefficients ARn et K pour les diverses surfaces 36, 38, 40, 42. Les coefficients après AR19 sont à 0 (zéro) pour toutes les surfaces. Coefficients asphériques pour la surface 36 K 0,000000E+00 AR 1 0,000000E+00 AR2 0,000000E+00 AR3 0,000000E+00 AR4 1,169692E-02 AR5 0,000000E+00 AR6 -5,788298E-02 AR7 0,000000E+00 AR8 2,759001 E-02 AR9 0,000000E+00 AR 10 -1,652371E-03 AR 1 1 0,000000E+00 AR 12 0,000000E+00 AR 1 3 0,000000E+00 AR 14 0,000000E+00 AR 1 5 0,000000E+00 AR 1 6 0,000000E+00 AR 1 7 0,000000E+00 AR 1 8 0,000000E+00 AR 1 9 0,000000E+00 Coefficients asphériques pour la surface 38 K 0,000000E+00 AR 1 0,000000E+00 AR2 -7,923447E-02 AR3 -2,531575E-02 10 AR4 -1,190962E-02 AR5 1,655643E-02 AR6 -1,827315E-03 AR7 -3,513626E-03 AR8 2,272167E-03 AR9 -1,318784E-03 AR 10 -1,627641E-04 AR11 2,160379E-04 AR12 2,110480E-04 AR 1 3 7,420200E-05 AR 14 4,472720E-05 AR 15 -1,076671E-05 AR 1 6 -9,768046E06 AR 1 7 -6,575644E-06 AR 1 8 -2,255587E-06 AR19 2,134597E-06 Coefficients asphériques pour la surface 40 K 0,000000E+00 AR 1 0,000000E+00 AR2 3,689459E-02 AR3 -1,967753E-02 AR4 -6,577950E-02 AR5 7,574841 E-03 AR6 8,467019E-03 AR7 3,725254E-04 AR8 -4,667751 E-04 AR9 -1,948417E-04 AR10 -5,115870E-05 AR 11 -3,105206E-06 AR 12 2,634361 E-06 AR 13 1,752147E-06 AR 14 7,027499E-07 AR 15 1,667574E-07 AR 16 1,097516E-08 AR 1 7 -1,526886E-08 AR 1 8 -8,331506E-09 AR 1 9 -2,386509E-09 Coefficients asphériques pour la surface 42 10 15 20 11 K 0,000000E+00 AR 1 0,000000E+00 AR2 1,805014E-01 AR3 4,145678E-02 AR4 -1,614486E-01 AR5 5,860437E-02 AR6 -1,652738E-03 AR7 -1,553736E-03 AR8 -1,821242E-04 AR9 4,364844E-06 AR 10 1,807041E-05 AR11 2,174362E-06 AR 12 -1,130239E-06 AR 1 3 -2,347855E-07 AR 14 -5,624834E-08 AR 15 1,926005E-08 AR 16 1,169311E-08 AR 1 7 1,043122E-08 AR 18 7,868323E-10 AR 1 9 -1,503839E-09 Au capteur 18 comportant 2 millions de pixels est associé un filtre infrarouge optionnel 50 dont la surface avant 52 et la surface arrière 54 sont planes. Dans le premier exemple, l'objectif a une focale f=4,606 mm, est ouvert à f/2, et a un champ diagonal de 66 . Une deuxième réalisation de l'invention, illustrée par la figure lb, diffère de la première en ce que : - l'encombrement de l'ensemble selon l'axe optique, c'est-à-dire la distance entre le capteur 118 et l'avant de la lentille 112, est inférieur ou égal à 5,5 mm, - le dioptre frontal 132 est une surface sphérique de rayon de courbure 1,994 mm et le dioptre arrière 134 est également sphérique de rayon de courbure 7,951 mm, - la distance focale de la lentille 112 est égale à 4,882 mm et le rapport de cette distance à la distance focale de l'objectif est de 1,142, - la seconde lentille 114 est divergente au voisinage de l'axe optique et ses dioptres sont asphériques, sa distance focale est égale à -35,449 mm et le rapport de cette distance à la distance focale de l'objectif est de -8,292, la distance focale de la lentille 116 est égale à 7,926 mm et le rapport de cette distance à la distance focale de l'objectif est de 1,854. Les différentes valeurs liées aux composants optiques de l'objectif dans cette deuxième réalisation sont listées dans 10 le tableau 2 ci-dessous : Tableau 2 Surface Rayon de courbure Epaisseur jusqu'à la Indice de Indice de (en mm) surface suivante (en réfraction nd dispersion v mm) 132 1,994 0,653 1,525 55,8 134 7,951 0,139 122 1,418 136* -1,105 0,654 1,525 55,8 138* -1,415 0,100 140* 2,989 0,796 1,525 55,8 142* 9,585 1,365 152 ~ 0,300 1,517 64,2 154 ~ 0,075 Le symbole * indique que la surface est 15 asphérique. Les tableaux suivants montrent les valeurs des coefficients ARn et K pour les diverses surfaces 36, 38, 40, 42. 20 Les coefficients après AR19 sont à 0 (zéro) pour toutes les surfaces.5 Coefficients asphériques pour la surface 136 K AR1 AR2 AR3 AR4 AR5 AR6 AR7 AR8 AR9 AR10 AR11 AR12 AR13 AR14 AR15 AR16 AR17 AR18 AR19 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 - 1,389651E-02 0, 000000E+00 - 4, 641237E-02 0, 000000E+00 - 1,004166E-01 0, 000000E+00 2,184974E-01 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 0, 000000E+00 Coefficients asphériques pour la surface 138 0, 000000E+00 0, 000000E+00 - 1, 685458E-01 - 2,048615E-02 4,366474E-03 2, 793718E-02 - 7,402643E-03 - 1, 996675E-02 - 9, 077336E-03 - 4,400688E-03 4, 257919E-03 7, 642730E-03 7, 098735E-03 5, 016633E-03 K AR1 AR2 AR3 AR4 AR5 AR6 AR7 AR8 AR9 AR10 AR11 AR12 AR13 AR 14 AR15 AR16 AR17 AR18 AR19 2,800254E-03 7, 846988E-04 -2,241084E-04 - 6,515772E-04 - 6, 380105E-04 - 4,129458E-04 Coefficients asphériques pour la surface 140 K AR1 AR2 AR3 AR4 AR5 AR6 AR7 AR8 AR9 AR10 AR11 AR 12 AR13 AR 14 AR15 AR16 AR17 AR18 AR19 0, 000000E+00 0, 000000E+ 00 1, 585585E-02 - 7,823167E-02 - 6,382223E-02 1, 844899E-02 1, 266400E-02 7, 296059E-04 - 1,033324E-03 - 5,865710E-04 - 1, 982215E-04 - 3,783044E-05 4, 375518E-06 8, 605594E-06 4,967862E-06 1,911027E-06 4, 993762E-07 5, 381873E-09 - 8,036867E-08 - 5,759276E-08 Coefficients asphériques pour la surface 142 0,000000E+00 0,000000E+00 3,133781E-01 - 1,184713E-01 -1,258323E-01 6,790159E-02 -2,233351 E-03 K AR1 AR2 AR3 AR4 AR5 AR6 AR7 -2,652523E-03 AR8 -5,218097E-04 AR9 -2,763462E-05 AR 10 3,829584E-05 AR 1 1 1,488142E-05 AR 12 2,591698E-06 AR 13 -8,429277E-08 AR 14 -3,339332E-07 AR 15 -2,223057E-07 AR16 -9,194695E-08 AR 1 7 -1,447467E-08 AR 18 8,019012E-10 AR 19 5,457296E-09 Dans cette deuxième réalisation, focale f=4,275, est ouvert à f/2.8 et a un 66 . La figure 4 fournit la définition de la télécentricité comme étant l'angle que forme un rayon incident 56 sur le capteur 18 avec la normale 58 à ce capteur. Ce rayon incident 56 est un rayon moyen d'un faisceau incident. La figure 5 est un diagramme montrant la variation de la télécentricité 0 en fonction de l'ordonnée y, perpendiculaire à la direction z (direction de l'axe optique). On voit sur la figure 5 que la télécentricité est nulle sur l'axe optique et augmente de façon parabolique au fur 15 et à mesure qu'on s'éloigne du centre. La variation parabolique est telle qu'aux coins du capteur la télécentricité est de l'ordre de 21 degrés et correspond sensiblement au maximum au sommet de la parabole. La position du diaphragme 22 ou 122 le long de l'axe 20 optique est choisie pour minimiser les déviations des rayons à la traversée des divers dioptres. Ainsi on minimise les aberrations géométriques. Dans la réalisation montrée sur la figure la, le champ diagonal est de l'ordre de 66 degrés tandis que l'éclairement 25 dans le plan du capteur 18 varie, pour la couleur verte, de 15 l'objectif a une champ diagonal de 10 moins de 60% entre le centre du capteur 18 et son bord. L'optique est de préférence dépourvue de vignetage. . La qualité des images obtenues est satisfaisante. REVENDICATIONS 1. Dispositif de capture d'images à objectif et capteur pour appareil photographique, notamment pour appareil photographique intégré à un terminal de téléphonie mobile, présentant, en combinaison, les caractéristiques suivantes : - l'objectif comporte un nombre de lentilles limité à trois, et - le diaphragme (22 ; 122) se trouve entre la lentille frontale (12 ; 112), à l'opposé du capteur (18, 118), et la seconde lentille (14 ; 114), voisine de la lentille frontale. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la position du diaphragme entre la première (12 ; 112) et la seconde (14 ; 114) lentilles est telle que la déviation des rayons à chaque dioptre est minimisée. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les paramètres des lentilles sont tels que le champ diagonal de l'objectif est compris entre 60 et 70 degrés. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les paramètres des lentilles sont tels que l'écart d'éclairement entre le centre du capteur et les coins du capteur est d'au plus 60%, de préférence sans vignetage. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel les lentilles sont en matière plastique avec un indice de réfraction nd compris entre 1.52 et 1.54. 6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel la lentille frontale (12 ; 112) présente des surfaces sphériques et les deux autres lentilles (14, 16 ; 114, 116) présentent desdioptres asphériques, l'asphéricité étant choisie pour corriger les aberrations géométriques. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une surface de la seconde (14 ; 114) ou de la troisième (16 ; 116) lentille est une surface asphérique utilisant des coefficients de degrés impairs non nuls. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une surface de la seconde (14 ; 114) ou de la troisième (16 ; 116) lentille est une surface asphérique utilisant des coefficients de degrés impairs non nuls et dont le coefficient AR1 est nul. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel le capteur (18 ; 118) est centré sur l'axe optique (30 ; 130) et les paramètres des lentilles sont tels que la télécentricité a une valeur d'au plus 21 degrés, la variation de la télécentricité étant de préférence parabolique, le maximum se trouvant à proximité des coins du capteur (18 ; 118). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel le capteur (18 ; 118) comporte un filtre infrarouge. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la première lentille (12) est convergente, la seconde lentille (14) est convergente au voisinage de l'axe optique et la troisième lentille (16) est convergente au voisinage de l'axe optique (30) et divergente près des bords. 12. Dispositif selon la revendication 11 présentant, en combinaison, les caractéristiques suivantes : - l'ouverture de l'objectif est de l'ordre de f/2, - la distance entre, d'une part, la face avant de la lentille frontale (12) de l'objectif et, d'autre part, le capteur (18) est au plus égale à 6,4 mm, - le rapport entre, d'une part, la distance entre la face avant de la lentille frontale (12) et le capteur (18), et d'autre part, la diagonale du capteur (18) est comprise entre 2.28 et 2.37. 13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12 dans lequel le rapport entre la distance focale de la première lentille (12) et la distance focale de l'objectif est compris entre 1,261 et 1,294. 14. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13 dans lequel le rapport entre la distance focale de la seconde lentille (14) et la distance focale de l'objectif est compris entre 7,981 et 11,847. 15. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 14 dans lequel le rapport entre la distance focale de la troisième lentille (16) et la distance focale de l'objectif est compris entre 2,556 et 2,731. 16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel la première lentille (112) est convergente, la seconde lentille (114) est divergente au voisinage de l'axe optique (130) et la troisième lentille (116) est convergente au voisinage de l'axe optique et divergente près des bords. 17. Dispositif selon la revendication 16 présentant, en combinaison, les caractéristiques suivantes : - l'ouverture de l'objectif est de l'ordre de f/2.8,- la distance entre, d'une part, la face avant de la lentille frontale (112) de l'objectif et, d'autre part, le capteur (118) est au plus égale à 5.5 mm, - le rapport entre, d'une part, la distance entre la face avant de la lentille frontale (112) et le capteur (118), et d'autre part, la diagonale du capteur (118) est comprise entre 1.96 et 2.04. 18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17 dans lequel le rapport entre la distance focale de la première lentille (112) et la distance focale de l'objectif est compris entre 1,125 et 1,159. 19. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 18 dans lequel le rapport entre la distance focale de la seconde lentille (114) et la distance focale de l'objectif est compris entre -6,403 et -10,18. 20. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 19 dans lequel le rapport entre la distance focale de la troisième lentille (116) et la distance focale de l'objectif est compris entre 1,824 et 1,884.