Durante años, Samsung impidió deliberadamente que Apple llevara una cámara tipo periscopio al iPhone a través de las patentes de CorePhotonics. En septiembre de 2021, LG InnoTek anuló con éxito las patentes de cámaras plegables de Corephotonics. En septiembre de 2023, Patently Apple informó cómo el iPhone 15 Pro Max de Apple eludió las patentes de la cámara Zoom de Samsung.
Recientemente, la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. concedió oficialmente a Apple una patente titulada «Sistema óptico plegado de forma libre» solicitada el 31 de agosto de 2020 y concedida el pasado 19 de marzo de 2024 , que puede proporcionar a Apple un enfoque completamente nuevo para futuros diseños de cámaras tipo periscopio.
Citamos el abstract:
Un sistema óptico plegado de forma libre que incluye dos prismas de forma libre con potencia óptica. Al menos uno de los prismas de forma libre está configurado para plegar el eje óptico dos veces. Por tanto, las realizaciones del sistema óptico plegado de forma libre pliegan el eje óptico tres o cuatro veces. Plegar el eje óptico tres o cuatro veces en los prismas de forma libre permite alcanzar distancias focales largas necesarias para aplicaciones de lentes de teleobjetivo sin necesidad de elementos de lente adicionales entre los prismas. Además, la configuración del sistema óptico plegado de forma libre proporciona una altura reducida del eje Z en comparación con los sistemas de lentes plegados convencionales con características ópticas similares.
Conociendo la nueva patente sobre el Sistema óptico plegado de forma libre
Los avances en la tecnología han logrado la reducción del tamaño de los píxeles en los sensores de imagen. Sin embargo, a medida que los sensores de imagen se vuelven más compactos y potentes, ha aumentado la demanda de sistemas de lentes de imágenes compactos con un rendimiento de calidad de imagen mejorado.
Apple señala que lograr una mayor resolución con cámaras de tamaño pequeño generalmente requiere el uso de un sensor de imagen con un tamaño de píxel pequeño y un sistema de lentes de imagen bueno y compacto.
Existen expectativas cada vez mayores de que las cámaras de forma pequeña estén equipadas con un mayor número de píxeles y/o sensores de imagen de mayor tamaño (uno o ambos pueden requerir sensores de imagen más grandes) manteniendo al mismo tiempo una altura de módulo que sea lo suficientemente compacta como para encajar en dispositivos electrónicos portátiles. Por lo tanto, un desafío desde el punto de vista del diseño de un sistema óptico es proporcionar un sistema óptico que sea capaz de capturar imágenes de alto brillo y alta resolución bajo las limitaciones físicas impuestas por las cámaras de factor de forma pequeño.
La invención/patente concedida de Apple cubre un sistema óptico plegado de forma libre que puede, por ejemplo, usarse en cámaras de factor de forma pequeño en dispositivos móviles multipropósito como iPhones o iPads. Se describen realizaciones del sistema óptico plegado de forma libre que incluyen dos prismas de forma libre con potencia óptica y sin una pila de lentes entre los prismas.
Al menos uno de los prismas de forma libre está configurado para plegar dos veces el eje óptico del sistema óptico. Por tanto, las realizaciones del sistema óptico plegado de forma libre pliegan el eje óptico tres o cuatro veces.
Plegar el eje óptico tres o cuatro veces en los prismas de forma libre permite alcanzar distancias focales largas necesarias para aplicaciones de lentes de teleobjetivo sin necesidad de elementos de lente adicionales entre los prismas.
Además, la configuración del sistema óptico plegado de forma libre proporciona una altura reducida del eje Z en comparación con los sistemas de lentes plegados convencionales con características ópticas similares.
El sistema óptico plegado incluye dos prismas de forma libre. En al menos algunas realizaciones, cada prisma de forma libre está formado de un material plástico óptico. Cada prisma de forma libre tiene más de tres superficies; sin embargo, en esta patente sólo se presentan tres de las superficies de cada prisma de forma libre.
En realizaciones del sistema óptico plegado, el primer prisma de forma libre tiene una primera superficie que es una superficie de transmisión y reflexión interna total (TIR) que transmite luz recibida de un campo de objeto y refleja la luz recibida de una segunda superficie del primer prisma de forma libre mediante TIR a una tercera superficie del primer prisma de forma libre.
La segunda superficie del primer prisma de forma libre es una superficie reflectante recubierta con un revestimiento de espejo que refleja la luz recibida a través de la primera superficie del primer prisma de forma libre de regreso a la primera superficie del primer prisma de forma libre.
La tercera superficie del primer prisma de forma libre es una superficie transmisora que transmite la luz recibida desde la primera superficie del primer prisma de forma libre. Por tanto, el primer prisma de forma libre dobla el eje óptico dos veces: una en la segunda superficie y otra en la primera superficie. Al menos una de las tres superficies del primer prisma de forma libre es una superficie de forma libre.
En algunas realizaciones, se puede ubicar una lente objetivo en el lado del objeto del primer prisma de forma libre, por ejemplo para corregir aberraciones en el sistema óptico. En algunas realizaciones, la lente objetivo es una lente rotacionalmente simétrica. En algunas realizaciones, al menos una de las superficies de la lente objetivo es asférica.
En algunas realizaciones, la lente objetivo tiene poder refractivo positivo. En algunas realizaciones, la lente objetivo está compuesta de un material plástico óptico. En algunas realizaciones, la lente objetivo está compuesta de un material de vidrio óptico. El uso de vidrio óptico en lugar de plástico para la lente del objetivo puede, por ejemplo, ayudar a corregir aberraciones. En algunas realizaciones, la lente objetivo es una lente doble.
El uso de vidrio óptico en lugar de plástico para la lente del objetivo puede, por ejemplo, ayudar a corregir aberraciones.
Si estás más interesado en conocer más detalles, revisa la patente concedida a Apple 11933949. Se señala que el inventor principal de Apple en esta invención es Takeyoshi Saiga.
