JP2023544219A - 大口径連続ズーム屈曲テレカメラ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2021年9月23日に出願された米国仮特許出願第63/247,336号の優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の主題は、一般に、デジタルカメラの分野に関する。
本出願において、ならびに、説明および図面全体を通して言及される光学的および他の特性について、以下の記号および略語が、当技術分野で公知のすべての用語のために使用される。
2つのカメラを有する「デュアルカメラ」が一例であるマルチアパーチャカメラ(または「マルチカメラ」)は、実際にはすべての現在の携帯電子機器モバイル機器(「モバイル機器」、たとえば、スマートフォン、タブレットなど)に含まれる。マルチカメラは、通常、広視野(または「アングル」)FOVWカメラ(「ワイド」カメラまたは「W」カメラ)と、例えば(FOVWよりも)狭い視野(FOVTを有する望遠または「テレ」カメラ)を有する少なくとも1つの追加のカメラとを備える。一般に、テレカメラの空間分解能は、一定であり、例えば、Wカメラの分解能の3倍または5倍または10倍であってもよい。これは、それぞれ3又は5又は10の「ズーム倍率」(ZF)を有するテレカメラと呼ばれる。ZFはテレカメラ(EFLT)のEFLによって決定される。
様々な例示的な実施形態では、Liとマークされた複数のN個のレンズ要素を含むレンズであって、1≦i≦NおよびOPFEであり、第1のレンズ要素L1が物体側に面し、最後のレンズ要素LNが像側に面し、複数のレンズ要素のうちの少なくとも1つが、OPFEの物体側に位置し、関連する第1の光軸を有し、複数のレンズ要素のうちの少なくとも1つの他のレンズ要素が、OPFEの像側に位置し、関連する第2の光軸を有し、レンズがEFLおよびf/#を有する、レンズと、センサ対角(SD)を有する画像センサとを備え、EFLは、レンズ要素およびOPFEの第2の光レンズ軸に沿った独立した動きによって最小EFLMINと最大EFLMAXとの間で連続的に変化させることができ、EFLMAX/EFLMIN>1.5である、折り畳まれたデジタルカメラが提供される。
いくつかの実施例では、上記または下記のようなカメラは、ショルダー高さSH、およびDA>SHを有するカメラモジュールに含まれ得る。いくつかの実施例では、SHは、4mm<SH<10mmの範囲である。いくつかの実施例では、5mm<SH<8mmである。
本明細書に開示される実施形態の非限定的な例は、この段落の後に列挙される、本明細書に添付される図を参照して以下に記載される。図面および説明は、本明細書に開示される実施形態を明瞭にし、明確にすることを意図しており、決して限定するものと見なされるべきではない。
以下の詳細な説明では、完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載される。しかしながら、本開示の主題は、これらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者によって理解されるであろう。いくつかの例では、本開示の主題を不明瞭にしないように、周知の方法および特徴は詳細に説明されていない。
最小モジュール長(「MML」)は、カメラ200のすべての構成要素を含むカメラモジュールの長さの理論的下限である。
第1の最小モジュール高さMMH1に関連するMMLの第1の領域(「R1」)。MMH1は、R1に位置するカメラ200の全ての構成要素を含むカメラモジュールの高さの理論的な下限である。
MMLの第2の領域(「R2」)は、第2の最小モジュール高さMMH2に関連し、一方、MMH2<MMH1である。
MMH1=HOPFE+ΔLO+TG1であり、HOPFEはOPFE204の高さであり(OPFE204はy軸およびz軸の両方に対して45度に配向され、したがってHOPFE=WOPFE)、ΔLOはG1の中心とOPFE204との間の距離である。
第2の最小モジュール高さ(「MMH2」)は、R2におけるカメラ200のすべての構成要素を含むカメラモジュールの高さの理論的下限である。
b)Qタイプ1(QT1)表面たるみ式:
Claims (45)
- 1≦i≦NであるLiと記された複数のN個のレンズ素子と、光路屈曲素子(OPFE)とを含むレンズであって、第1のレンズ素子L1が物体側に面し、最後のレンズ素子LNが像側に面するレンズと、
イメージセンサと、を含むカメラであって、
前記複数のレンズ素子のうちの少なくとも1つは、前記OPFEの物体側に位置し、関連する第1の光軸を有し、
前記複数のレンズ素子のうちの少なくとも他の1つは、前記OPFEの像側に位置し、関連する第2の光軸を有し、
前記レンズは、有効焦点距離(EFL)およびF値(f/#)を有し、
前記EFLは、前記第2の光学レンズ軸に沿ったレンズ素子の独立した運動によって、最小EFLMINと最大EFLMAXとの間で連続的に変化させることができ、
EFLMAX/EFLMIN>1.5である、カメラ。 - 前記カメラは、開口径DAを有し、ショルダー高さSHを有するショルダーを有するカメラモジュールに含まれ、DA>SHである、請求項1に記載のカメラ。
- 前記レンズは、G1およびG2とマークされた2つのレンズ群に分割され、
前記EFLの連続的な変化は、G1およびG2の独立した運動によって得られる、請求項1に記載のカメラ。 - G1が、3つのレンズ素子サブグループG1-1、G1-2、G1-3、および、前記OPFEを含み、
G1-1が、前記OPFEの前記物体側に位置し、
G1-2およびG1-3が、前記OPFEの前記像側に位置する、請求項3に記載のカメラ。 - G2は、レンズ素子サブグループG2-1及びG2-2を含み、
G2-1は、G1-2の像側に位置し、G1-3の物体側に位置し、
G2-2は、G1-3の像側に位置する、請求項3に記載のカメラ。 - G1およびG2は、合焦のために、前記イメージセンサに対して1つのレンズとして一緒に移動されるように動作可能である、請求項3に記載のカメラ。
- 前記イメージセンサは、光学的像安定化(OIS)のためにG1及びG2の両方に対して移動されるように動作可能である、請求項3に記載のカメラ。
- OISのための前記イメージセンサの前記運動は、2方向に行われ、
前記2方向は、前記イメージセンサ上の法線に対して垂直であり、互いに垂直である、請求項8に記載のカメラ。 - DA>1.1×SHである、請求項2に記載のカメラ。
- DA>1.2×SHである、請求項2に記載のカメラ。
- DA>1.3×SHである、請求項2に記載のカメラ。
- 4mm<SH<10mmの範囲のショルダー高さSHを有するショルダーを有するカメラモジュールに含まれる、請求項1に記載のカメラ。
- 5mm<SH<8mmの範囲のショルダー高さSHを有するショルダーを有するカメラモジュールに含まれる、請求項1に記載のカメラ。
- 6mm<MH<12mmの範囲のカメラモジュール高さMHを有するカメラモジュールに含まれる、請求項1に記載のカメラ。
- 7mm<MH<11mmの範囲のカメラモジュール高さMHを有するカメラモジュールに含まれる、請求項1に記載のカメラ。
- ショルダー高さSHとカメラモジュール高さMHとを有するショルダーを有するカメラモジュールに含まれ、
前記SHは4mm<SH<10mmの範囲にあり、
前記MHは6mm<MH<12mmの範囲にあり、
比率SH/MH<0.9である、請求項1に記載のカメラ。 - SH/MHが0.8未満である、請求項16に記載のカメラ。
- SH/MHが0.7未満である、請求項17に記載のカメラ。
- EFLMINにおけるf/#がf/#MINであり、
EFLMAXにおけるf/#がf/#MAXであり、
比率f/#MAX / f/#MIN<EFLMAX/EFLMINである、請求項1に記載のカメラ。 - f/#MAX / f/#MIN<EFLMAX/1.1xEFLMINである、請求項19に記載のカメラ。
- G1-1が1つのレンズ素子を含み、
G1-2、G1-3、G2-1、およびG2-2のそれぞれが2つのレンズ素子を含む、請求項4に記載のカメラ。 - 前記レンズは切断レンズであり、
前記OPFEの前記像側に位置する全てのレンズ素子は、前記第2の光軸に平行な軸に沿って切断される、請求項1に記載のカメラ。 - 前記レンズは切断レンズであり、
前記OPFEの前記物体側に位置する全てのレンズ素子は、前記第1の光軸に平行な軸に沿って切断され、
前記OPFEの前記像側に位置する全てのレンズ素子は、前記第2の光軸に平行な軸に沿って切断される、請求項1に記載のカメラ。 - 前記カメラは、ショルダー高さSHを有するショルダーを有するカメラモジュールに含まれ、
前記レンズは、切断レンズであり、
前記レンズは、軸対称レンズ直径に対して30%だけ切断され、
前記SHは、前記レンズの前記第1および前記第2の光軸に垂直な軸に沿って測定された同じレンズ直径を有する軸対称レンズに対して、前記切断によって10%を超えて低減される、請求項1に記載のカメラ。 - 前記カメラは、開口径DAを有し、
前記カメラは、ショルダー高さSHを有するショルダーを有するカメラモジュールに含まれ、
前記レンズは、切断レンズであり、
前記レンズは、軸対称レンズ直径に対して30%だけ切断され、
SH/DAの比率は、10%を超えて低減される、請求項1に記載のカメラ。 - G1-1がL1を含む、請求項4に記載のカメラ。
- DAが5mm<DA<11mmの範囲であり、
f/#が1.8<f/#<6.0の範囲である、請求項2に記載のカメラ。 - DAが7mm<DA<10mmの範囲であり、
f/#が2.0<f/#<5.0の範囲である、請求項2に記載のカメラ。 - 前記L1は、ガラス製であることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- L1の焦点距離がf1であり、
f1<1.1×EFLMINである、請求項1に記載のカメラ。 - N=9である、請求項1に記載のカメラ。
- レンズ素子L1-L9のパワー系列が、プラス-マイナス-マイナス-プラス-マイナス-プラス-マイナス-マイナス-プラスである、請求項31に記載のカメラ。
- 前記L2は、前記OPFEの前記像側に位置する前記第1のレンズ素子であり、
前記OPFEとL2との間の間隔は、dM-Lとマークされ、
dM-Lは、前記EFLの継続的な変化に対して変化しない、請求項1に記載のカメラ。 - 前記カメラが全トラック長TTLを有し、
dM-LとTTLとの比率がdM-L/TTL<7.5%である、請求項33に記載のカメラ。 - 前記カメラは、全トラック長TTLを有し、
前記L1は、前記OPFEの物体側に位置する前記唯一のレンズ素子であり、
前記L1と前記OPFEとの間の間隔は、ΔLOであり、
ΔLO/TTL<1%である、請求項1に記載のカメラ。 - ΔLO/TTL<0.5%である、請求項36に記載のカメラ。
- 前記OPFEがミラーである、請求項1に記載のカメラ。
- EFLMAX/EFLMIN>1.75である、請求項1に記載のカメラ。
- EFLMAX/EFLMIN>1.9である、請求項1に記載のカメラ。
- 30mm<EFLMAX<50mmであり、
10mm<EFLMIN<30mmである、請求項1に記載のカメラ。 - 前記イメージセンサは、センサ対角線SDを有し、
SDは、3mm<SD<10mmの範囲である、請求項1に記載のカメラ。 - 請求項1に記載のカメラを含むモバイル機器であって、
前記モバイル機器は、機器厚さTおよびカメラバンプ領域を有し、
前記バンプ領域は、高められた厚さT+Bを有し、
前記カメラの第1の領域は、前記カメラバンプ領域に組み込まれ、
前記カメラの第2の領域は、前記カメラバンプに組み込まれない、モバイル機器。 - N=9であり、
前記カメラの前記第1の領域は、L1および前記OPFEを含み、
前記カメラの前記第2の領域は、レンズ素子L2-L9および前記イメージセンサを含む、請求項42に記載のモバイル機器。 - 前記モバイル機器は、第2の有効焦点距離EFL2を有する第2のカメラをさらに含み、
EFL2<EFLMINである、請求項42に記載のモバイル機器。 - 前記モバイル機器がスマートフォンである、請求項42に記載のモバイル機器。
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