KR20210054582A - 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈 - Google Patents

슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR20210054582A
KR20210054582A KR1020217012637A KR20217012637A KR20210054582A KR 20210054582 A KR20210054582 A KR 20210054582A KR 1020217012637 A KR1020217012637 A KR 1020217012637A KR 20217012637 A KR20217012637 A KR 20217012637A KR 20210054582 A KR20210054582 A KR 20210054582A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera
pop
lens
state
cttl
Prior art date
Application number
KR1020217012637A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102472973B1 (ko
Inventor
갈 샤브타이
이타이 예디드
에브라임 골든베르그
탈 코만
로이 루드닉
코비 골드슈타인
이프타 코왈
미카 드로어
미카엘 쉐러
Original Assignee
코어포토닉스 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코어포토닉스 리미티드 filed Critical 코어포토닉스 리미티드
Priority to KR1020227041515A priority Critical patent/KR20220164080A/ko
Publication of KR20210054582A publication Critical patent/KR20210054582A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102472973B1 publication Critical patent/KR102472973B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H04N5/2254—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/04—Bodies collapsible, foldable or extensible, e.g. book type
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B19/00—Cameras
    • G03B19/18—Motion-picture cameras
    • G03B19/22—Double cameras
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0264—Details of the structure or mounting of specific components for a camera module assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/90—Arrangement of cameras or camera modules, e.g. multiple cameras in TV studios or sports stadiums
    • H04N5/2253—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Abstract

본 발명의 디지털 카메라는 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)[여기서, N≥4]을 포함하는 렌즈 어셈블리, 센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서, 및 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해, 렌즈 요소들(L1 및 LN) 내의 2 개의 연속된 렌즈 요소들 사이에서 가장 큰 에어-갭(d)을 제어하는 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 여기서 상기 렌즈 어셈블리는 작동 팝-아웃 상태에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 접힌 상태에서 접힌 총 트랙 길이(cTTL)을 가지며, 여기서 SD는 7-20mm 범위이고 cTTL/SD < 0.6이다.

Description

슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019 년 9 월 24 일에 출원된 미국 가 특허 출원 제 62/904,913 호, 2020 년 5 월 18 일에 출원된 제 63/026,317 호 및 2020 년 6 월 11 일에 출원된 제 63/037,836 호와 관련되고 그에 기초하여 우선권을 주장하며, 이들 모두는 본 명세서에 전체적으로 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 디지털 카메라에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팝-아웃 메커니즘 및 렌즈를 갖는 디지털 카메라에 관한 것이다.
컴팩트형 멀티-애퍼처 디지털 카메라(이는 "멀티-렌즈 카메라" 또는 "멀티-카메라"라고도 지칭됨), 특히 듀얼-애퍼처(또는 "듀얼-카메라") 및 트리플-애퍼처(또는 "트리플 카메라") 디지털 카메라가 공지되어 있다. 소형화 기술은 이러한 카메라를 태블릿 및 휴대폰(이하, 일반적으로 "스마트폰"이라고 함)과 같은 컴팩트형 휴대용 전자 장치에 통합할 수 있게 하여, 이들이 줌[공동 소유 PCT 특허 출원 PCT/IB2063/060356 참조, 이는 그 전체가 본원에 참조로 포함된다]과 같은 고급 이미징 기능을 제공한다. 예를 들어, 전형적인 트리플-카메라는 초광각(또는 "초광각(Ultra-Wide)" 또는 "UW") 카메라, 광각(또는 "광각(Wide)") 카메라 및 텔레포토(또는 "텔레") 카메라를 포함한다.
듀얼-애퍼처 줌 카메라의 문제는 카메라 높이와 이미지 센서의 크기("센서 대각선" 또는 SD)와 관련이 있다. 텔레 및 와이드 카메라의 높이(및 전체 트랙 길이 또는 "TTL")에는 큰 차이가 있다. 도 1a는 TTL, 유효 초점 거리(EFL) 및 백 초점 거리(BFL)와 같은 다양한 엔티티의 정의를 개략적으로 도시한다. TTL은 제1 렌즈 요소의 객체 측 표면과 카메라 이미지 센서 평면 사이의 최대 거리로 정의된다. BFL은 마지막 렌즈 요소의 이미지 측 표면과 카메라 이미지 센서 평면 사이의 최소 거리로 정의된다. 다음에서, "W" 및 "T" 첨자는 각각 와이드 및 텔레 카메라를 나타낸다. EFL은 당 업계에 잘 알려진 의미를 갖는다. 대부분의 소형 렌즈에서, TTL은 도 1a에서와 같이 EFL보다 크다.
도 1b는 시야(FOV)를 갖는 렌즈, EFL, 및 센서 너비(S)을 갖는 이미지 센서를 갖는 예시적인 카메라 시스템을 도시한다. (일반적으로 직사각형) 이미지 센서의 고정된 너비/높이 비율의 경우, 센서 대각선은 센서 너비와 높이에 비례한다. 수평 FOV는 다음과 같이 EFL 및 센서 너비와 관련된다.
Figure pct00001
이것은 더 큰 이미지 센서 너비(즉, 더 큰 센서 대각선)이지만 동일한 FOV를 가진 카메라를 실현하기 위해서는, 더 큰 EFL이 필요하다는 것을 도시한다.
모바일 장치에서, 일반적인 와이드 카메라는 22mm 내지 28mm 범위의 35mm 등가 초점 거리("35eqFL")를 갖는다. 모바일 카메라에 내장된 이미지 센서는 풀 프레임 센서보다 작고, 와이드 카메라의 실제 초점 거리는 센서 크기와 FOV에 따라 3.2mm 내지 7mm 범위에 이른다. 이러한 카메라용으로 설계된 대부분의 렌즈에서, TTL/EFL 비율은 1.0보다 크고, 일반적으로 1.0 내지 1.3 사이이다. 이 렌즈의 또 다른 특징은 TTL 대 센서 대각선 비율(TTL/SD)이 일반적으로 0.6 내지 0.7 범위에 있다는 것이다. 와이드 카메라에 더 큰 센서를 내장하는 것이 바람직하지만, 동일한 FOV를 유지하기 위해 더 큰 EFL이 필요하므로, 결과적으로 TTL이 더 커져 바람직하지 않다.
최근에는, 많은 모바일 장치가 텔레 및 와이드 카메라 모두를 포함한다. 텔레 카메라는 광학 줌 및 디지털 보케(Bokeh)와 같은 기타 컴퓨터를 사용한 사진 기능을 가능하게 한다. 와이드 카메라 특성과 허용 가능한 모듈 높이에 따라, 모바일 장치 텔레 카메라의 35eqFL은 45mm 내지 100mm 범위에 이른다. 텔레 카메라용으로 설계된 렌즈의 TTL은 일반적으로 0.7 < TTL/EFL < 1.0을 만족하는 이러한 렌즈의 EFL보다 작다. 일반적인 텔레 EFL 값의 범위는 버티컬(난-폴디드) 텔레 카메라의 경우 6mm 내지 10mm(35mm 등가 변환 적용 없음)이고, 폴디드 텔레 카메라의 경우 10mm 내지 30mm이다. 광학 줌 효과를 향상시키기 위해서는 더 큰 EFL이 바람직하지만, TTL이 더 커져 바람직하지 않다.
획득한 이미지 품질을 개선하기 위한 지속적인 시도에서, 더 큰 이미지 센서를 와이드 및 텔레 카메라에 통합할 필요가 있다. 센서가 클수록 저조도 성능이 향상되고 픽셀 수가 많아져, 공간 해상도도 향상된다. 노이즈 특성, 동적 범위 및 색상 충실도와 같은 다른 이미지 품질 특성도 센서 크기가 증가함에 따라 향상될 수 있다.
와이드 카메라 센서가 더 커지면, 필요한 EFL도 커지고(동일한 35mm 등가 초점 거리에 대해), 렌즈 TTL이 증가하고, 카메라 모듈 높이가 커지고, 결과적으로 허용되는 모바일 장치 두께 또는 기타 산업 디자인 제약을 고려할 때, 허용 가능한 센서 크기에 제한이 생긴다. 대부분의 모바일 장치의 와이드 카메라에서, 센서 픽셀 어레이 크기의 전체 대각선 범위는 약 4.5mm(일반적으로, 1/4" 센서라고 함) 내지 16mm(일반적으로, 1" 센서라고 함)이다.
큰 센서 대각선을 위한 큰 EFL(광학 줌)을 지원하는 동시에, 슬림한 디자인을 위한 작은 TTL을 갖는 와이드 및/또는 텔레 렌즈 디자인을 사용하는 것이 이로울 것이다. 후자는 예를 들어 공동 소유 미국 가 특허 출원 제 62/904,913 호에 제시되어 있다.
다양한 예에서, 디지털 카메라가 제공되는데, 이는 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하는 광학 모듈, 여기서 N≥4; 센서 대각선(SD)이 5-20mm 범위인 이미지 센서; 및 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌(collapsed) 상태로 만들기 위해, 렌즈 요소들 사이 또는 렌즈 요소와 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 여기서 렌즈 어셈블리는 작동 팝-아웃 상태에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 접힌 상태의 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, 여기서 cTTL/SD < 0.6이다.
단순화를 위해, 아래 명세서에서, "렌즈 어셈블리" 대신에 "렌즈"가 사용될 수 있다.
이후 및 단순성을 위해, "팝-아웃" 구성 요소로서 처음 정의된 경우, 그 구성 요소는 명세서 전체에 걸쳐 그러한 구성 요소임을 이해하면서, 다양한 구성 요소 앞에 "팝-아웃"이라는 용어의 사용이 스킵될 수 있다.
위 및 아래의 카메라의 다양한 예에서, 윈도우 팝-업 메커니즘은 광학 모듈과 결합 가능한 윈도우 프레임을 포함하며, 여기서 윈도우 프레임은 팝-아웃 상태에서 광학 모듈과 접촉하지 않으며, 윈도우 프레임은 카메라를 접힌 상태로 만들기 위해 광학 모듈을 누르도록 작동 가능하다. 윈도우 프레임은 렌즈와 직접 접촉하지 않는 윈도우를 포함한다.
일부 예에서, 가장 큰 에어-갭(d)은 LN-1과 LN 사이에 있다.
일부 예에서, 가장 큰 에어-갭(d)은 LN-2와 LN-1 사이 또는 LN-1과 LN 사이에 있고, 렌즈 어셈블리는 40mm와 150mm 사이에서 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는다. 이러한 예에서, d는 TTL/5보다 클 수 있다.
일부 예에서, cTTL/SD < 0.55이다.
일부 예에서, SD는 10mm 내지 15mm 범위이다.
일부 예들에서, 0.9xTTL 내지 1.1xTTL 범위의 제2 총 트랙 길이(TTL2)를 갖는 제2 카메라와 함께, 상기 또는 이하와 같은 카메라가 멀티-카메라에 포함된다.
일부 예에서, 렌즈 어셈블리는 24mm보다 큰 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는다.
일부 예에서, 렌즈 어셈블리는 유효 초점 거리(EFL)를 갖고, TTL/EFL 비율은 1.4보다 작고 1.0보다 크다.
다양한 예에서, 디지털 카메라가 제공되는데, 이는 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하는 광학 모듈, 여기서 N≥4이고, 렌즈 어셈블리는 렌즈 요소들 사이의 임의의 에어-갭보다 큰 백 초점 거리(BFL)를 갖고, 7mm 내지 18mm 범위의 유효 초점 거리(EFL)를 갖고; 상기 렌즈 어셈블리를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 작동시키도록 구성된 팝-아웃 메커니즘, 여기서 상기 렌즈 어셈블리는 작동 팝-아웃 상태에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 접힌 상태에서 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, 여기서 상기 팝-아웃 메커니즘은 cTTL/EFL < 0.55가 되도록, 상기 BFL을 제어하도록 구성되고; 및 센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서를 포함한다.
일부 예에서, 팝-아웃 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리에 기초한 윈도우 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 하나 이상의 핀은 수직 방향 그루브에서 슬라이딩하고 하나 이상의 핀은 수직에 대해 20-80도, 30-70도 또는 40-60도의 각도를 갖는 각진 그루브에서 슬라이딩한다.
일부 예에서, 팝-아웃 메커니즘은 스프링과 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하며, 작동 팝-아웃 상태의 렌즈 요소들 사이에서 충분한 z-편심(decenter) 및 xy-편심 정확도를 가능하게 하고, 작동 상태와 접힌 상태 사이의 전환에서 반복성을 가능하게 하는 배럴 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 여기서 상기 충분한 편심 정확도는 0.1mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.05mm 편심 미만이다. 다른 예에서, 충분한 편심 정확도는 0.8mm 편심 미만이고, 반복성은 0.04mm 편심 미만이다. 또 다른 예에서, 충분한 편심 정확도는 0.6mm 편심 미만이고, 반복성은 0.03mm 편심 미만이다. 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 핀 및 그루브 어셈블리, 스토퍼 또는 운동학적 커플링 메커니즘을 기반으로 할 수 있다. 일부 예에서, 가이딩 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리에 기초할 수 있고, 포지셔닝 메커니즘은 자력에 기초할 수 있다.
일부 예에서, SD는 4.5mm 내지 10mm 범위에 있고, 렌즈 어셈블리는 45mm보다 크고 180mm보다 작은 35eqFL을 갖는다.
일부 예에서, SD는 10mm 내지 20mm 범위에 있고, 렌즈 어셈블리는 40mm보다 크고 180mm보다 작은 35eqFL을 갖는다.
일부 예에서, 비율 TTL/EFL은 1.0보다 작고 0.7보다 크다.
일부 예에서, BFL은 TTL/3보다 크고, TTL/1.5보다 작다.
상기 또는 하기와 같은 카메라의 일부 예에서, 렌즈는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 가지며, 여기서 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티는 4mm 미만, 2mm 미만 또는 심지어 1mm 미만이다.
다양한 예에서, 멀티-카메라가 제공되는데, 이는 제1 시야(FOV1)를 가지며, 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)[여기서, N≥4]을 갖는 제1 렌즈 어셈블리, 센서 대각선(SD1)을 갖는 제1 이미지 센서, 제1 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해 2 개의 연속된 렌즈 요소들 사이의 가장 큰 에어-갭(d)을 제어하는 제1 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 제1 카메라, 여기서 상기 제1 렌즈 어셈블리는 제1 35mm 등가 초점 거리(35eqFL), 작동 상태에서의 총 트랙 길이(TTL) 및 접힌 상태에서의 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, SD1은 7-20mm 범위이며, 여기서 cTTL1/SD1 < 0.6인 제1 카메라; 및 제2 카메라의 유효 초점 거리(EFL2)가 7-18mm이며, FOV1보다 작은 제2 시야(FOV2)를 가지며, 객체에서 L1으로 시작하는 M 개의 렌즈 요소들(L1-LM)[여기서, M≥4]을 포함하는 제2 렌즈 어셈블리, 및 제2 카메라를 작동 상태 및 접힌 상태로 작동하도록 구성된 제2 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 제2 카메라, 여기서 상기 제2 렌즈 어셈블리는 제2 35mm 등가 초점 거리(35eqFL2), 작동 상태에서의 총 트랙 길이(TTL2) 및 접힌 상태에서의 접힌 총 트랙 길이(cTTL2)를 가지며, 여기서 cTTL/EFL < 0.55인 제2 카메라를 포함한다.
일부 예에서, cTTL1 = cTTL2 ± 10 %이다.
일부 예에서, 35eqFL2 ≥ 1.5 x 35eqFL1이다
일부 예에서 35eqFL1은 24mm보다 크다.
일부 예에서, 35eqFL2는 45mm보다 크다.
다양한 예에서, 멀티-카메라가 제공되는데, 이는 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)[N≥4]을 포함하는 와이드 렌즈 어셈블리를 캐리하는 렌즈 배럴, 와이드 센서 대각선(SDW)을 갖는 이미지 센서, 및 카메라를 작동 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해 렌즈 요소들(LN 및 LN-1) 사이의 에어-갭(dN-1)을 제어하는 제 1 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 와이드 카메라, 여기서 상기 와이드 렌즈 어셈블리는 시야(FOVW), 작동 상태에서의 총 트랙 길이(TTLW) 및 접힌 상태에서의 접힌 총 트랙 길이(cTTLW)를 가지며, 여기서 SDW가 10-16mm 범위에 있으면, cTTLW/SDW < 0.6인 와이드 카메라; 및 객체 측에 L1으로 시작하는 M 개의 렌즈 요소들(L1-LM)[M≥4]을 포함하는 텔레 렌즈 어셈블리를 캐리하는 렌즈 베럴, 센서 대각선(SDT)을 갖는 텔레 이미지 센서, 및 카메라를 작동 상태와 접힌 상태로 만들기 위해 렌즈 요소(LM)와 텔레 이미지 센서 사이의 에어-갭을 제어하는 제 2 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 텔레 카메라, 여기서 상기 텔레 렌즈 어셈블리는 FOVW보다 작은 시야(FOVT), 작동 상태에서의 TTLT 및 접힌 상태에서의 cTTLT을 가지며, 여기서 SDT가 4.5-10mm 범위에 있으면, cTTLT < EFLT < 0.55이고, 여기서 cTTLW = cTTLT ± 10 %인 텔레 카메라를 포함한다.
일부 예에서, 멀티-카메라는 장치 외부 표면을 가진 장치에 내장되고, 작동 상태에서 카메라는 장치 외부 표면을 넘어 2mm-7mm 연장되고, 비-작동 상태에서는 카메라가 장치 외부 표면를 넘어 2mm 미만 연장된다.
일부 예에서, 7mm < TTLW < 13mm이며, 1.0 < TTLW/EFLW < 1.3이며, dN-1은 TTL/4보다 크다.
일부 예에서, 카메라가 제공되는데, 이는 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)[N≥4]를 포함하는 렌즈 어셈블리; 센서 대각선(SD)이 7-20mm 범위인 곡면 이미지 센서; 및 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해 LN과 이미지 센서 사이의 에어-갭(d)을 제어하는 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 상기 렌즈 어셈블리는 상기 작동 팝-아웃에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 상기 접힌 상태에서 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, 여기서 cTTL/SD < 0.6이고, 상기 렌즈 어셈블리는 18mm보다 작은 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는다.
본 명세서에 개시된 실시 예의 비-제한적인 예는 본 단락 다음에 열거된 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명된다. 하나 이상의 도면에 도시된 동일한 구조, 요소 또는 부품은 일반적으로 이들이 도시된 모든 도면들에서 동일한 숫자로 표시된다. 동일한 요소가 표시되지만 하나의 도면에만 번호가 매겨진 경우, 해당 요소가 도시된 모든 도면들에 동일한 번호가 매겨져 있는 것으로 간주된다. 도면 및 설명은 본 명세서에 개시된 실시 예를 조명하고 명확하게 하기 위한 것이며, 어떠한 방식으로도 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
도 1a는 TTL 및 EFL과 같은 다양한 엔티티의 정의를 개략적으로 도시한다.
도 1b는 얇은 렌즈 근사치 또는 동등성에 대한 FOV, EFL 및 S의 정의를 도시한다.
도 2a는 팝-아웃 상태에서 본 명세서에 개시되며 호스트 장치에 통합된 팝-아웃 카메라의 단면도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 카메라의 팝-아웃 프레임의 단면도를 도시한다.
도 2c는 접힌 상태에서 도 2a의 카메라의 단면도를 도시한다.
도 2d는 접힌 상태에서 도 2b에 도시된 프레임의 단면도를 도시한다.
도 3a는 팝-아웃 상태에서 도 2a의 카메라의 사시도를 도시한다.
도 3b는 접힌 상태에서 도 2a의 카메라의 사시도를 도시한다.
도 4a는 도 2a의 카메라에서 렌즈 모듈의 단면을 도시한다.
도 4b는 도 4a와 동일한 것을 사시도로 도시한다.
도 4c는 본 명세서에 개시된 팝-아웃 카메라에서 사용될 수 있는 광학 렌즈 시스템의 예를 도시한다.
도 5a는 접힌 상태에서 도 2a의 카메라의 렌즈 모듈의 단면을 도시한다.
도 5b는 도 5a와 동일한 것을 사시도로 도시한다.
도 6a는 팝-아웃 상태에서 렌즈 모듈의 다른 예의 단면을 도시한다.
도 6b는 접힌 상태에서 도 6a의 팝-아웃 렌즈 모듈의 단면을 도시한다.
도 6c는 본 명세서에 개시된 팝-아웃 카메라에서 사용될 수 있는 광학 렌즈 시스템의 다른 예를 도시한다.
도 7은 도 6a의 렌즈 모듈의 사시도를 도시한다.
도 8은 도 6b의 렌즈 모듈의 사시도를 도시한다.
도 9a는 팝-아웃 상태에서 팝-아웃 메커니즘의 액추에이터의 사시도를 도시한다.
도 9b는 접힌 상태에서 도 9a의 액추에이터의 사시도를 도시한다.
도 10은 본 명세서에 개시된 팝-아웃 카메라에서 사용될 수 있는 광학 렌즈 시스템의 또 다른 예를 도시한다.
도 11a는 일반 폴디드 텔레 카메라 및 업라이트 팝-아웃 와이드 카메라를 포함하는 듀얼-카메라를 구비하는 스마트폰의 예를 도시한다.
도 11b는 팝-아웃 상태에 있는 와이드 팝-아웃 카메라를 갖는 도 11a의 카메라의 세부 사항을 도시한다.
도 11c는 접힌 상태에서 와이드 팝-아웃 카메라를 갖는 도 11a의 스마트폰을 도시한다.
도 11d는 접힌 상태에 있는 와이드 팝-아웃 카메라를 구비하는 도 11a의 카메라의 세부 사항을 도시한다.
도 12a는 모두 팝-아웃 상태에 있는 업라이트 텔레 카메라 및 업라이트 와이드 카메라를 포함하는 듀얼-카메라를 구비하는 스마트폰의 또 다른 예를 도시한다.
도 12b는 팝-아웃 상태에서 도 12a의 스마트폰의 카메라의 세부 사항을 도시한다.
도 12c는 접힌 상태에서 2 개의 카메라를 갖는 도 12a의 스마트폰을 도시한다.
도 12d는 접힌 상태에서 도 12a의 스마트폰의 카메라의 세부 사항을 도시한다.
도 13은 본 명세서에 개시된 팝-아웃 카메라에 포함될 수 있는 광학 렌즈 시스템의 또 다른 예를 도시한다.
도 14a는 팝-아웃 상태에서 본 명세서에 개시되며 호스트 장치에 통합된 팝-아웃 카메라의 다른 예를 단면도로 도시한다.
도 14b는 도 14a의 팝-아웃 카메라의 프레임의 사시도를 도시한다.
도 14c는 접힌 상태에서 도 14a의 카메라의 단면을 도시한다.
도 14d는 접힌 상태에서 도 14b의 프레임의 사시도를 도시한다.
도 15a는 도 14a의 카메라에서 팝-아웃 메커니의 단면으로 도시한다.
도 15b는 접힌 상태에서 도 15a의 메커니즘을 도시한다.
도 16a는 팝-아웃 상태에서 팝-아웃 광학 모듈의 다른 예의 단면도를 도시한다.
도 16b는 도 16a의 팝-아웃 광학 모듈의 사시도를 도시한다.
도 17a는 팝-아웃 상태에서 도 16a의 팝-아웃 광학 모듈의 사시도를 도시한다.
도 17b는 접힌 상태에서 도 16a의 팝-아웃 광학 모듈의 사시도를 도시한다.
도 18a는 팝-아웃 상태에서 도 16a의 광학 모듈의 광학 프레임의 사시도를 도시한다.
도 18b는 접힌 상태에서 도 18a의 광학 프레임의 사시도를 도시한다.
도 18c는 도 18a의 광학 프레임의 단면을 보다 상세하게 도시한다.
도 18d는 도 18b의 광학 프레임의 단면을 보다 상세하게 도시한다.
도 18e는 도 18a의 광학 프레임을 평면도로 도시한다.
도 18f는 도 18a의 광학 프레임을 분해도로 도시한다.
도 19a는 팝-아웃 상태에서 광학 모듈의 또 다른 예의 사시도를 도시한다.
도 19b는 도 19a의 광학 모듈을 평면도로 도시한다.
도 19c는 팝-아웃 상태에서 도 19a의 광학 모듈을 단면도로 도시한다.
도 19d는 접힌 상태에서 도 19a의 광학 모듈을 단면도로 도시한다.
도 19e는 도 19a의 광학 모듈의 상부 커버 및 자석을 사시도로 도시한다.
도 19f는 도 19e의 광학 모듈의 상부 커버 및 자석을 평면도로 도시한다.
도 20a는 윈도우 위치 측정 메커니즘의 자석 부분을 측면도로 도시한다.
도 20b는 도 20a의 윈도우 위치 측정 메커니즘을 사시도로 도시한다.
도 20c는 접힌 상태에서 도 20a의 윈도우 위치 측정 메커니즘의 3 개의 자석 및 홀 센서의 측면도를 도시한다.
도 20d는 팝-아웃 상태에서 도 20a의 윈도우 위치 측정 메커니즘의 3 개의 자석 및 홀 센서의 측면도를 도시한다.
도 20e는 도 20a의 윈도우 위치 측정 메커니즘의 설계 및 자기장의 예를 도시한다.
도 20f는 위치 측정 메커니즘에 포함될 수 있는 자석 구성의 예를 도시한다.
도 20g는 위치 측정 메커니즘에 포함될 수 있는 다른 자석 구성의 다른 예를 도시한다.
도 2a는 (도 3a에서 2A-2A로 표시된 단면을 통해) "호스트" 장치(250)(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 등)에 포함된 본 명세서에 개시된 팝-아웃 카메라(200)의 예를 단면도로 도시한다. 도 2a에서, 카메라(200)는 작동 또는 "팝-아웃 "상태(따라서, "팝-아웃 상태의 카메라"로 지칭됨)로 도시된다. 카메라(200)는 또한 도 2c에 도시된 접힌("c" 또는 "비-작동") 상태를 갖는다. 이 상태에서, 카메라는 팝-아웃 상태의 카메라로 작동하지 않는다. 도 3a는 팝-아웃 상태의 카메라(200)를 사시도로 도시하고, 도 3b는 접힌 상태의 카메라(200)를 사시도로 도시한다.
카메라(200)는 일반적인 팝-아웃 메커니즘(210) 및 팝-아웃 광학 모듈(240)을 포함한다. 광학 모듈(240)은 팝-아웃 렌즈 어셈블리(206)와 함께 팝-아웃 렌즈 배럴(204)을 캐리하는 렌즈 배럴 홀더(202)를 포함하고, 일부 경우("예") 이미지 센서(208)를 포함한다. 일부 예에서, 이미지 센서는 광학 모듈과 분리될 수 있다. 렌즈 배럴(204) 및 윈도우(216)는 예를 들어 0.15-3mm의 에어-갭(222)에 의해 분리된다. 에어-갭(222)은 당 업계에 공지된 바와 같이 렌즈를 이동함으로써 자동 초점(AF) 및 광학 이미지 안정화(OIS)를 수행하기 위해, 렌즈 배럴을 0.1-3mm만큼 이동시킬 수 있게 한다. 광학 모듈(240)은 커버(232)에 의해 덮혀있다. 일부 예에서, 팝-아웃 렌즈 배럴(예를 들어, 렌즈 배럴(602))은 2 개 이상의 섹션, 예를 들어 고정 렌즈 배럴 섹션 및 접을 수 있는 배럴 섹션으로 분할될 수 있다.
일반적인 팝-아웃 메커니즘(210)은 (광학 모듈 외부의) "윈도우" 팝-아웃 메커니즘 및 일부 부품이 광학 모듈 외부에 있고 일부 부품이 광학 모듈 내부에 있는 "배럴" 팝-아웃 메커니즘을 포함한다. 윈도우 팝-아웃 메커니즘은 윈도우를 올리고 내린다. 배럴 팝-아웃 메커니즘은 팝-아웃 및 접힌 렌즈 배럴 상태를 가능하게 한다.
윈도우 팝-아웃 메커니즘은 예를 들어, 도 9a-9b, 도 14b, 도 14d, 도 15a-15b, 도 20a-20f에 상세히 도시된 부품을 포함한다. 구체적으로, 윈도우 팝-아웃 메커니즘은 212 또는 212'와 같은 액추에이터, 카메라의 애퍼처(218)를 덮는 윈도우(216)을 캐리하는 윈도우 프레임(214)을 포함하는 팝-아웃 프레임(220)(예를 들어,도 2b 참조), 및 외부 모듈 밀봉부(224)를 포함한다. 외부 모듈 밀봉부(224)는 입자 및 유체가 카메라 및 호스트 장치(250)에 들어가는 것을 방지한다. 일부 실시 예에서(예를 들어, 도 14a-14d를 참조하여 설명된 프레임(220')에서), 팝-아웃 프레임은 캠 팔로워(예를 들어, 도 14a의 1402), 사이드 리미터(예를 들어, 도 14a의 1406) 및 윈도우 위치 측정 메커니즘(예를 들어, 도 14b의 1420)과 같은 추가 부품을 포함한다.
배럴 팝-아웃 메커니즘은 예를 들어, 도 4a, 도 5a, 도 6a-6b, 도 14a, 도 14c, 도 16a, 도 17a-17b, 도 18a-18f 및 도 19a-19f에 상세히 도시된 부품을 포함한다. 구체적으로, 배럴 팝-아웃 메커니즘은 하나 이상의 스프링(230), 팝-아웃 렌즈 어셈블리(206)를 갖는 팝-아웃 렌즈 배럴(204), 하나 이상의 스프링(230) 및 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘(예를 들어, 도 19a-19b 및 아래 설명 참조)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 스프링은 광학 모듈(240)을 프레임(220)을 향해 밀고, 즉 프레임(220)이 접힌 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 위로 이동할 때, 광학 모듈 내의 추가 작동 메커니즘이 필요하지 않다.
가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 렌즈 그룹과 광학 부품을 고정된 거리와 방향으로 배치한다. 일 예에서, 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 핀(242) 및 그루브(244)을 포함한다(도 2c, 도 4a 및 도 5a 참조). 일부 예에서, 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 스토퍼(618)(도 6a-6b 참조), 운동학적 커플링 메커니즘(도 18a-18d 참조) 또는 자석-요크 어셈블리(도 19a-19f 참조)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 광학 모듈과 카메라(200)와 같은 카메라의 다른 구성 요소 사이의 상호 작용에 의해 작동한다(예를 들어, 도 6a-6b 및도 19a-19f 참조). 핀(242) 및 그루브(244)는 핀-그루브 어셈블리의 제1 예를 제공한다. 그루브(244)는 V 자형 그루브 또는 다른 그루브를 포함할 수 있으며, 그루브(244)는 예를 들어 30-150도의 각도를 이루는 레그를 갖는다. 다른 핀-그루브 어셈블리는 아래에 설명되어 있다. 일부 예에서, 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 전체적으로 광학 모듈에 포함된다(예를 들어, 도 4a 및 도 5a 및 도 18a-18d 참조).
핀(242) 및 그루브(244)를 갖는 핀-그루브 어셈블리는 도시된 좌표계의 X-Z 평면 및 Y 평면에서 기계적 안정성 및 반복성을 제공한다. 스토퍼(618)는 Y 평면에서 기계적 안정성과 반복성을 제공한다. 일부 예에서, 핀(1206)(도 12b 및 도 12d 참조)과 같은 다른 핀이 X-Z 평면에서 기계적 안정성 및 반복성을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
렌즈, 이미지 센서 및 (선택적으로) 광학 윈도우 또는 "필터"(예를 들어, IR 필터)(234)는 팝-아웃 광학 렌즈 시스템(260)(예를 들어, 도 4c 참조)을 형성한다. 이미지 센서는 3.5-30mm 범위의 센서 대각선(SD)을 가질 수 있다. EFL이 5mm 내지 25mm인 렌즈의 경우, 이는 일반적으로 10-300mm 범위의 35eqFL을 나타낸다. 센서 대각선(SD)은 SD = √(W2 + H2)를 통해 센서 너비(W)와 높이(H)와 관련된다. 다른 예에서, EFL은 8mm 내지 28mm일 수 있다.
팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이를 전환하기 위해, 팝-아웃 메커니즘(210)은 프레임(220)에서 다음과 같은 이동을 일으킨다(모든 이동은 호스트 장치 및 표시된 좌표계에 대해 정의됨): 캠 팔로어의 수평(즉, X-Z 평면에서의) 이동 및 윈도우 프레임의 수직(즉, Y 방향으로의) 이동. 프레임(220)에서의 이동은 광학 모듈(240)에서 (단일 그룹 또는 "1G" 렌즈의 경우) 렌즈 배럴 또는 (2 개의 그룹 또는 "2G" 렌즈의 경우) 렌즈 배럴의 접을 수 있는 섹션의 수직(Y 방향) 이동을 유발한다. 이미지 센서와 사이드 리미터가 움직이지 않는다. 중요한 것은 배럴 팝-아웃 메커니즘에 액추에이터를 포함하지 않는다는 것이다.
도 2b에 도시된 팝-아웃 상태에서, 카메라(200)는 호스트 장치(250)의 외부 표면(228)에 대해 상당한 팝-아웃 범프(226)를 형성한다. 여기서, "상당한"은 예를 들어, 1.5mm-8mm일 수 있다. 팝-아웃 상태에서, 카메라(200)는 호스트 장치(250)의 높이를 "팝-아웃 상태의 높이"로 증가시킨다.
팝-아웃 렌즈는 예를 들어, 도 4c 또는 도 10 또는 도 6d에서와 같은 텔레 렌즈, 또는 도 6c 또는 도 13에서와 같은 와이드 렌즈일 수 있다. 렌즈 유형에 따라, 팝-아웃 카메라는 팝-아웃 텔레 카메라 또는 팝-아웃 와이드 카메라로 작동한다. 팝-아웃 텔레 카메라는 20-50 도의 FOVT를 가질 수 있다. 팝-아웃 와이드 카메라는 50-120 도의 FOVW를 가질 수 있다. 렌즈의 제1 렌즈 요소의 제1 표면으로부터 이미지 센서까지 측정된 렌즈의 TTL은 예를 들어, 6mm-18mm일 수 있다.
도 2d는 접힌 상태의 프레임(220)의 단면도를 도시한다. 액추에이터(212)는 스프링에 대해 작업을 수행함으로써 카메라를 접힌 상태로 만든다. 접힌 상태에서, 스프링은 압축된 상태에 있다(도 4b 참조). 카메라(200)를 접힌 상태로 전환하기 위해, 액추에이터(212)는 렌즈 배럴(204)에 압력을 가하기 위해 윈도우 프레임(214)을 이동시킨다. 이것은 이미지 센서를 향한 렌즈 배럴(204)의 이동으로 변환된다. 접힌 상태에서, TTL은 접힌 TTL(cTTL)이며, 예를 들어 5-12mm일 수 있다. cTTL은 항상 이미지 측의 렌즈 요소(L1)의 제1 표면(S2로 표시됨)과 광축을 따른 이미지 센서의 이미징 표면(S16으로 표시됨) 사이에서 측정된다. cTTL과 TTL의 차이는 팝-아웃 상태와 관련하여 수정된 BFL로부터 비롯된다. 카메라(200)는 작동 상태에서 큰 BFL이 있도록 설계된다. 이러한 큰 BFL은 카메라를 접힌 상태로 만들도록 접힐 수 있게 하여, 슬림한 카메라 디자인을 구현한다. 접힌 상태에서, 카메라는 장치 외부 표면(228)에 대해 접힌 범프(c-범프)(236)를 형성한다. c-범프는 예를 들어 0-3mm의 크기(높이)를 가질 수 있다. 접힌 상태에서, 호스트 장치(250)의 높이는 팝-아웃 상태의 높이보다 훨씬 작지만 c-범프(236)만큼 호스트 장치 높이보다 여전히 큰 "접힌 상태의 높이"이다.
일부 예에서, 카메라(200)는 ±0.5˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±20μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±10μm의 편심에 대한 정확도 공차를 지원하도록 설계될 수 있다. 평면과 방향은 도면에 표시된 좌표계에서와 같다. 편심에 대한 반복성 공차는 ±0.25˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±10μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±5μm일 수 있다. 다른 예에서, 편심에 대한 정확도 공차는 0.15˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±10μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±5μm일 수 있다. 편심에 대한 반복성 공차는 ±0.08˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±5μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±2.5μm일 수 있다. 또 다른 예에서, 편심에 대한 정확도 허용 공차는 ±0.1˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±5μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±2.5μm일 수 있다. 편심에 대한 반복성 공차는 ±0.05˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±1.5μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±0.8μm일 수 있다.
유사한 정확도 공차 및 반복성 공차는 광학 프레임(1650)(예를 들어, 도 16a 참조) 및 광학 모듈(600")(예를 들어, 도 19a 참조)에 대해 유지된다.
여기서, "정확도 공차"는 광학 요소들 간 거리와 기계적 요소들 간 거리의 최대 변화를 나타낸다. 여기서, "반복성 공차"는 광학 요소들 간 거리와 다른 팝-아웃 사이클에서의 기계적 요소들 간 거리의 최대 변화를 나타낸다. 즉, 한번 또는 여러 번의 팝-아웃(또는 접힘) 이벤트 후 이전 위치로 되돌아갈 수 있는 기계적 및 광학 요소의 기능을 의미한다.
Y 방향의 공차는 광학 피드백과 자동 초점을 위해 렌즈를 움직여서 Y의 변화를 보정할 수 있기 때문에, 덜 중요할 수 있다.
도 4a는 팝-아웃 상태에서의 광학 모듈(240)의 단면을 도시한다. 도 4b는 동일한 상태의 광학 모듈(240)을 사시도로 도시한다. 광학 모듈을 완전히 둘러싸는 가장 작은 원의 직경은 광학 모듈의 "가장 큰 직경"("dmodule")을 정의한다. 즉, "dmodule"은 달리 언급된 경우를 제외하고(예를 들어, 도 16a와 같이), 광학 모듈(여기 및 예를 들어, 도 7, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 18e 및 도 19a에서)의 가장 큰 대각선을 표시한다.
도 4c는 팝-아웃 상태에서 카메라(200)에서 사용될 수 있는 제1 예시적인 렌즈 시스템(400)의 세부 사항을 도시한다. 렌즈 시스템(400)은 객체 측으로부터 이미지 측으로 순서대로, 객체 측 표면(S2) 및 이미지 측 표면(S3)을 갖는 제1 렌즈 요소(L1); 객체 측 표면(S4) 및 이미지 측 표면(S5)을 갖는 제2 렌즈 요소(L2); 객체 측 표면(S6) 및 이미지 측 표면(S7)을 갖는 제 3 렌즈 요소(L3); 객체 측 표면(S8) 및 이미지 측 표면(S9)을 갖는 제 4 렌즈 요소(L4); 객체 측 표면(S10) 및 이미지 측 표면(S11)을 갖는 제 5 렌즈 요소(L5); 및 객체 측 표면(S12) 및 이미지 측 표면(S13)을 갖는 제 6 렌즈 요소(L6)을 포함하는 렌즈(420)를 포함한다. S1은 스톱부를 표시한다. 렌즈 시스템(400)은 표면(S13)과 이미지 센서(208) 사이에 배치된 광학 윈도우(234)을 더 포함한다. 렌즈 요소와 다른 요소 사이의 거리는 렌즈와 렌즈 시스템의 광학 축을 따라 아래 표에 주어진다.
렌즈 시스템(400)에서, TTL = 11.55mm, BFL = 5.96mm, EFL = 13mm, F 수 = 2.20 및 FOV = 29.7도. TTL/EFL의 비율 = 0.89. 렌즈(420)의 광학적 특성은 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이에서 전환할 때 변경되지 않는다(즉, 렌즈 요소들 사이의 갭은 일정함).
접힌 상태(도 5a 참조)에서, cTTL은 5.64-8.09mm일 수 있다. cTTL과 TTL의 차이는 현재 접힌 BFL, "c-BFL"(도 5a 참조)인 수정된 BFL로부터 비롯된다. c-BFL은 0.051-2.5mm일 수 있다. 렌즈 요소들(L1-L6)과 렌즈 표면들(S2-S13) 사이의 모든 거리는 변경되지 않는다.
렌즈 시스템(400)의 상세한 광학 데이터는 표 1에 주어져 있고, 비구면 데이터는 표 2 및 표 3에 주어져 있으며, 여기서 곡률 반경(R), 렌즈 요소 두께 및/또는 광축을 따른 요소들 간 거리 및 직경은 mm로 표시된다. "Index"는 굴절률이다. 비구면 프로파일의 방정식은 다음과 같이 표현된다:
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
여기서, {z, r}은 표준 원통형 극좌표이고, c = 1/R은 표면의 근축 곡률이고, k는 원추형 매개 변수이고, rnorm은 일반적으로 표면의 클리어 애퍼처의 절반이다. An는 렌즈 데이터 표 2와 표 3(표 5와 표 6, 및 표 10과 표 11)에 표시된 다항식 계수이다. Z-축은 이미지에 대해 양으로 정의된다. 또한, 표 1(또한, 표 4 및 표 9)에서, 다양한 요소(및/또는 표면) 사이의 거리는 요소 두께를 나타내며, 광축 Z 상에서 측정되며, 여기서 스톱부는 z = 0일 때이다. 각 숫자는 이전 표면으로부터 측정된다. 따라서, 제1 거리(-1.197mm)는 스톱부로부터 표면(S2)까지 측정된다. 레퍼런스 파장은 555.0nm이다. 단위는 mm 단위이다(굴절률 지수 "Index" 및 Abbe # 제외). 렌즈(240)와 같은 렌즈의 가장 큰 렌즈 직경(dL)은 렌즈(240)와 같은 렌즈의 모든 렌즈 요소 중에 존재하는 가장 큰 직경에 의해 주어진다.
[표 1]
Figure pct00009
[표 2]
Figure pct00010
[표 3]
Figure pct00011
도 5a는 접힌 상태에서의 팝-아웃 광학 모듈(240)을 단면도로 도시한다. 도 5b는 동일한 것의 사시도를 도시한다.
도 6a는 팝-아웃 상태에 있는 또 다른 예의 팝-아웃 광학 모듈(600)의 (도 7에서 6A-6A로 표시된 단면을 통한) 단면도를 도시한다. 광학 모듈(600)은 210(여기에 도시되지 않음)과 같은 팝-아웃 메커니즘에 통합될 수 있다. 광학 모듈(600)은 제1 렌즈 그룹(606)을 캐리하는 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(제1 배럴 섹션)(604) 및 제2 렌즈 그룹(610)을 캐리하는 고정된 렌즈 배럴 섹션(제2 배럴 섹션)(608)을 갖는 렌즈 배럴(602)을 포함한다. 2 개의 렌즈 그룹은 객체 측에 제1 렌즈 요소(L1)와 이미지 측에 마지막 렌즈 요소(LN)가 배치된 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 모두 포함하는 렌즈(620)를 형성한다. 광학 모듈(600)은 커버(232)로 덮여있다. 렌즈(620), 선택적인 광학 윈도우(234) 및 이미지 센서(208)는 렌즈 시스템(630)을 형성한다.
예시적으로 도시된 바와 같이, 렌즈(620)에서, N = 6이다. 일반적으로, N≥4이다. 다른 예에서, 렌즈 배럴은 각각 더 많은 렌즈 그룹을 갖는 2 개 이상의 배럴 섹션을 포함할 수 있으며, 예를 들어 각 배럴 섹션을 갖는 3, 4, 5 개의 렌즈 배럴 섹션이 렌즈 그룹을 캐리한다. 렌즈 배럴 섹션은 고정된 배럴 섹션과 이동 가능한 배럴 섹션으로 분할될 수 있다. 도시된 예에서, 제1 렌즈 그룹(606)은 렌즈(L1-L5)를 포함하고, 제2 렌즈 그룹(610)은 렌즈(L6)를 포함한다. 상대적인 움직임에 따라 렌즈 그룹 사이에 에어-갭이 형성될 수 있다. 2 개 이상의 배럴 섹션을 갖는 예에서, 일부 또는 모든 배럴 섹션은 이동 가능하고, 렌즈 그룹 사이에 형성된 각각의 에어-갭을 가질 수 있다. 카메라가 작동하지 않는 상태에서 렌즈 그룹 사이의 에어-갭이 무너질 수 있다(collapse). 이러한 에어-갭의 합은 1-8.5mm일 수 있다. 2 개의 연속된 렌즈 요소들 사이에 존재하는 가장 큰 에어-갭은 렌즈 그룹을 정의하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 연속된 렌즈 요소들 사이에 존재하는 가장 큰 에어-갭은 렌즈를 2 개의 렌즈 그룹으로 분할하는 데 사용될 수 있으며, 2 개의 연속된 렌즈 요소들 사이에 존재하는 가장 큰 에어-갭과 두 번째로 큰 에어-갭은 3 개의 렌즈 그룹 등을 정의하는 데 사용될 수 있다. 이러한 설명은 아래의 모든 렌즈 및 카메라 예에 대해서도 유효하다. 팝-아웃 상태에서, 에어-갭(dN-1)은 1-3.5mm일 수 있다. 스프링(614)은 프레임(214)과 같은 윈도우 프레임을 향해 제1 렌즈 배럴 섹션(604)을 밀어 낸다. 작동 상태에서, 스토퍼(618) 및 다른 스토퍼(618')는 렌즈 그룹을 고정된 거리 및 방향으로 유지하는 스토퍼 메커니즘으로 작용할 수 있다. 일부 예들에서, 본 명세서에 개시된 팝-아웃 상태의 카메라는 이미지 센서(208)에 대한 렌즈 배럴의 ±0.2˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±20μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±10㎛의 편심에 대한 공차를 지원하도록 설계될 수 있다.
다른 예들에서, 편심에 대한 공차는 이미지 센서 Y에 대한 렌즈 배럴의 ±0.05˚-0.15˚의 기울기에 대해서 뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±3-10μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±3-10μm일 수 있다. 또 다른 예에서, 편심 허용 공차는 X-Z 평면에서 1μm보다 작을 수 있으며, 예를 들어 0.8μm일 수 있다. 또 다른 예에서, Y 평면에서의 편심에 대한 공차는 1μm보다 작을 수 있으며, 예를 들어 0.8 μm일 수 있는데, 이는 특히 dN-1(도 6c 참조) 또는 d1006(도 10 참조)과 같은 렌즈 요소들 간의 에어-갭에 대해, 시스템(630, 650 또는 1000)과 같은 렌즈 시스템의 특성을 지원하게 한다. 일부 예에서, 핀(1208)(도 12b 및 도 12d 참조)과 같은 핀은 X-Z 평면에서 기계적 안정성 및 반복성을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
L1의 제1(객체 측) 표면으로부터 이미지 센서까지 측정한 렌즈의 TTL은 5-18mm일 수 있다. 이미지 센서 대각선은 6mm < 센서 대각선 < 30mm일 수 있다. 35eqFL은 15mm < 동등한 초점 거리 < 200mm일 수 있다. TTL/EFL 비율은 0.7 < TTL/EFL < 1.5 범위에서 변할 수 있다.
도 6b는 접힌 상태에서의 광학 모듈(600)의 단면도(도 8에서 6B-6B로 표시된 단면을 통해)를 도시한다. 광학 모듈(600)을 접힌 상태로 전환하기 위해, 액추에이터(212)는 윈도우 프레임(여기에 도시되지 않음)을 이동시켜 렌즈 배럴에 압력을 가하고, 이에 의해 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션이 이미지 센서를 향해 이동하도록 변환함으로써, LN의 제1 표면과 LN-1의 제2 표면 사이의 에어-갭을 감소시킨다. 접힌 상태에서, cTTL은 5-12mm일 수 있고, 접힌 에어-갭(c-dN-1)은 0.05-0.85mm일 수 있다. cTTL과 TTL의 차이는 제1 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)에서의 제1 렌즈 그룹(606)과 제2 고정된 렌즈 배럴 섹션(608)에서의 제2 렌즈 그룹(610) 사이의 수정된 거리로부터 비롯된다. 제1 렌즈 그룹(606)과 이미지 센서 사이의 거리는 팝-아웃 상태에 대해 변경되지만, 제2 렌즈 그룹(610)과 이미지 센서 사이의 거리는 변경되지 않는다. 렌즈(620)의 광학적 특성은 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이를 전환할 때 변경된다.
도 6c는 아래의 광학 모듈(600) 또는 다른 팝-아웃 광학 모듈(600')에서 사용될 수 있는 다른 렌즈 시스템(650)의 예를 도시한다. 렌즈 시스템(650)은 팝-아웃 상태로 도시되어 있다. 설계 데이터는 표 4-6에서 주어진다. 렌즈 시스템(650)은 7 개의 렌즈 요소들(L1-L7)이 도시된 바와 같이 배열된 렌즈(620'), 광학 윈도우(234) 및 이미지 센서(208)를 포함한다. 렌즈 요소(L1-L6)는 제1 렌즈 그룹(606)을 형성하고, 렌즈 요소(L7)는 제2 렌즈 그룹(610)을 형성한다. TTL은 8.49mm이고, BFL은 1.01mm이다. 초점 거리는 EFL = 6.75mm, F 수 = 1.80, FOV = 80.6 도이다. 에어-갭(dN-1)은 2.1mm이다.
[표 4]
Figure pct00012
접힌 상태(도 6b 또는 도 14c 참조)에서, cTTL은 6.44-7.24mm일 수 있다. cTTL과 TTL의 차이는 L6과 L7 사이의 수정된 에어-갭으로부터 비롯된 것이고, 이는 접힌 에어-갭(c-dN-1)이며, 0.05-0.85mm일 수 있다. BFL은 팝-아웃 상태에 대하여 변경되지 않았다.
렌즈(620')의 광학적 특성은 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이를 전환할 때 변경된다. 여기에 제시된 광학적 특성은 "최대" 팝-아웃 상태, 즉 렌즈가 가장 큰 TTL을 가질 경우의 렌즈 요소들을 나타낸다.
[표 5]
Figure pct00013
[표 6]
Figure pct00014
도 6d는 광학 모듈(600 또는 600')에서 사용될 수 있는 또 다른 렌즈 시스템(660)의 예를 도시한다. 렌즈 시스템(660')은 팝-아웃 상태로 도시되어 있다. 설계 데이터는 표 7-9에 주어진다. 렌즈 시스템(660)은 6 개의 렌즈 요소(L1-L6)가 도시된 바와 같이 배열된 렌즈(620''), 광학 윈도우(234) 및 이미지 센서(208)를 포함한다. 렌즈 요소(L1-L3)은 제1 렌즈 그룹(606)을 형성하고, 렌즈 요소(L4-L6)은 제2 렌즈 그룹(610)을 형성한다. TTL은 13.5mm이고, BFL은 5.49mm이다. 초점 거리는 EFL = 15.15mm이고, F 수 = 2.0이고 및 FOV = 32.56 도이다. 에어-갭(d607)은 1.78mm이다. TTL/EFL의 비율 = 0.89이다.
접힌 상태(도 6b 참조)에서, cTTL은 5-11mm일 수 있다. cTTL과 TTL의 차이는 L3과 L4 사이의 수정된 에어-갭으로부터 비롯되며, 이는 접힌 에어-갭(c-d607)이며, 0.05-1.0mm일 수 있으며, 수정된 BFL은 c-BFL이며 0.1-1.5mm일 수 있다. 렌즈(620'')의 광학적 특성은 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이를 전환할 때 변경된다. 렌즈 시스템(660)의 경우, TTL/EFL 비율은 0.89이고, 즉 EFL > TTL이다. cTTL/EFL 비율은 0.35-0.75일 수 있다.
[표 7]
Figure pct00015
[표 8]
Figure pct00016
[표 9]
Figure pct00017
도 7은 팝-아웃 상태의 광학 모듈(600)의 사시도를 도시한다. 도 8은 접힌 상태의 광학 모듈(600)의 사시도를 도시한다.
도 9a는 팝-아웃 상태의 액추에이터(212)의 사시도를 도시한다. 도 9b는 접힌 상태의 액추에이터(212)의 사시도를 도시한다. 단면(2B-2B) 및 단면(2D-2D)는 각각 도 2b 및 도 2d를 참조한다. 액추에이터(212)는 작동을 위해 이동하는 부품을 갖는 팝-아웃 액추에이터(902)를 포함한다. 스위치(906)를 갖는 팝-아웃 액추에이터-윈도우 프레임 커플링(904)은 팝-아웃 작동을 윈도우 프레임의 이동으로 변환한다. 스위치(906)는 액추에이터(902)를 윈도우 프레임(214)과 커플링한다. 위에서 나타낸 바와 같이, 윈도우 프레임 이동은 카메라를 접힌 상태로 전환하는 데 사용된다. 도 9a에서, 스위치(906)는 팝-아웃 상태를 제공하기 위해 "다운"된다. 도 9b에서, 스위치(906)는 접힌 상태를 제공하기 위해 "업"된다.
도 10은 최대 팝-아웃 상태에서 팝-아웃 텔레 카메라에 포함될 수 있는 다른 렌즈 시스템(1000)을 도시한다. 렌즈 시스템(1000)은 도시된 바와 같이 5 개의 렌즈 요소를 갖는 렌즈(1020), 광학 윈도우(234) 및 이미지 센서(208)를 포함한다. 렌즈 시스템(1000)을 갖는 텔레 팝-아웃 카메라는 호스트 장치(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 등, 여기에 도시되지 않음)에 통합될 수 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 유사하게, 렌즈 시스템(1000)에서, 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이의 전환은 제1 렌즈 그룹(1016)과 제2 렌즈 그룹(1018) 사이의 에어-갭(d1006)을 수정함으로써 획득된다.
렌즈 시스템(1000)에서, 제1 렌즈 그룹(1016)은 렌즈 요소(1002, 1004 및 1006)를 포함하고, 제2 렌즈 그룹(1018)은 렌즈 요소(1008 및 1010)를 포함한다. 팝-아웃 상태에서, 렌즈 요소(1008)의 표면(1008a)과 바로 앞의 렌즈 요소(1006)의 표면(1006b) 사이의 에어-갭(d1006)은 2.020mm이다(표 10 참조). 렌즈 시스템의 TTL은 5.904mm이다. 제1 렌즈 그룹과 제2 렌즈 그룹으로의 분할은 2 개의 연속적인 렌즈 요소들 사이의 가장 큰 에어-갭에 따라 이루어진다.
렌즈 시스템(1000)은 25-50 도의 FOV, EFL = 6.9mm, F 수 = 2.80 및 TTL = 5.904mm를 제공할 수 있다. TTL/EFL 비율은 0.86이며, 즉 EFL > TTL이다. cTTL/EFL 비율은 0.58-0.69일 수 있다. 에어-갭의 경우, d1006 = TTL/2.95이므로, d1006 > TTL/3이다. 다른 예에서, 렌즈 요소를 제1 및 제2 렌즈 그룹으로 분할하는 가장 큰 에어-갭에 대해, 에어-갭은 에어-갭 > TTL/5 및 EFL > TTL을 충족할 수 있다.
접힌 상태(미도시)로 전환할 때 렌즈 시스템(1000)의 광학적 특성이 변경된다. 접힌 상태에서, cTTL은 3.97-10 mm일 수 있고, 접힌 에어-갭(c-d1006)은 0.05-0.85mm일 수 있다. cTTL과 TTL의 차이는 제1 렌즈 그룹(1016)과 제2 렌즈 그룹(1018) 사이의 수정된 거리으로부터 비롯된다. 제1 렌즈 그룹(1016)과 이미지 센서(208) 사이의 거리는 팝-아웃 상태에 대해 변경되었지만, 제2 렌즈 그룹(1016)과 이미지 센서(1014) 사이의 거리는 변경되지 않아TEk.
렌즈 시스템(1000)에서, 모든 렌즈 요소 표면은 비구면이다. 상세한 광학 데이터는 표 10에 주어져 있으며, 비구면 데이터는 표 11에 주어져 있으며, 여기서 곡률 반경(R), 렌즈 요소 두께 및/또는 광축을 따른 요소들 사이의 거리 및 직경의 단위는 mm로 표시된다. "Nd"는 굴절률이다. 비구면 프로파일의 방정식은 다음과 같이 표현된다:
Figure pct00018
여기서, r은 (광축에 수직인) 광축으로부터의 거리이고, k는 원뿔 계수이고, c = 1/R, 여기서 R은 곡률 반경, α는 표 2에 주어진 계수이다. 본 명세서에 개시된 렌즈 어셈블리의 예에 적용되는 상기 방정식에서, 계수(α1 및 α7)은 0이다.
특히, r의 최대값 "max r" = Diameter/2이다. 또한, 표 1에는 다양한 요소(및/또는 표면) 사이의 거리가 "Lmn"으로 표시되어 있고(여기서, m은 렌즈 요소 번호를 나타내고, n = 1은 요소 두께를 나타내고, n = 2는 다음 요소에 대한 에어-갭을 나타낸다), 광축(z) 상에서 측정되며, 여기서 스톱부는 z = 0이다. 각 숫자는 이전 표면으로부터 측정된다. 따라서, 제1 거리(-0.466mm)는 스톱부로부터 표면( 1002a)까지 측정되고, 표면(1002a)으로부터 표면(1002b)까지의 거리(L11)(즉, 제1 렌즈 요소(1002)의 두께)는 0.894mm이고, 표면들(1002b, 1004a) 사이의 갭(L12)은 0.020mm이고, 표면들(1004a 및 1004b) 사이의 거리(L21)(즉, 제2 렌즈 요소(1004)의 두께(d2))는 0.246mm 등이다. 또한, L21 = d2 및 L51 = d5이다.
[표 10]
Figure pct00019
[표 11]
Figure pct00020
유리하게는, 제1, 제 3 및 제 5 렌즈 요소의 아베 수는 57.095이다. 유리하게는, 렌즈 요소들(1002 및 1004) 사이의 제1 에어-갭(표면들(1002b 및 1004a) 사이의 갭)은 두께(d2)(0.246mm)의 10 분의 1 미만인 두께(0.020mm)를 갖는다. 유리하게는, 제2 및 제 4 렌즈 요소의 아베 수는 23.91이다. 유리하게는, 렌즈 요소들(1006 및 1008) 사이의 제 3 에어-갭은 TTL/5(5.904/5mm)보다 큰 두께(2.020mm)를 갖는다. 유리하게는, 렌즈 요소들(108 및 110) 사이의 제 4 에어-갭은 d5/2(0.293/2mm)보다 작은 두께(0.068mm)를 갖는다.
렌즈 시스템(1000)에서 각 렌즈 요소의 초점 거리(mm)는 다음과 같다: f1 = 2.645, f2 = -5.578, f3 = -8.784, f4 = 9.550 및 f5 = -5.290. 조건 1.2 x |f3| > |f2| < 1.5 x f1은 1.2 x 8.787 > 5.578 > 1.5 x 2.645로 명확하게 충족된다. f1은 2.645 < 2.952와 같이, 조건 f1 < TTL/2도 충족한다.
도 11a는 일반(비 팝-업) 폴디드 텔레 카메라(1102) 및 와이드 팝-아웃 카메라(1104)를 포함하는 듀얼-카메라를 갖는 스마트폰과 같은 호스트 장치(1100)의 예를 도시한다. 와이드 카메라(1104)는 작동 팝-업 상태에 있고, 장치의 외부 표면(228)을 연장한다. 범프(226)가 보인다. 208(여기에서는 보이지 않음)과 같은 대형 이미지 센서, 및 접힌 카메라 상태와 팝-아웃 카메라 상태 사이를 전환하는 데 필요한 프레임(220)(여기에서는 완전히 보이지 않음)과 같은 팝-업 프레임이 (X-Z에서) 팝-아웃 카메라로 덮혀지는 장치 외부 표면(228)의 최소 영역을 정의한다. 최소 팝-아웃 카메라 영역은 폴디드 텔레 카메라 영역 또는 전형적으로 장치에 포함되는 일반(즉, 비 팝-아웃) 업라이트 와이드 카메라 영역보다 클 수 있다.
도 11b는 팝-아웃 상태의 폴디드 텔레 카메라(1102) 및 업라이트 와이드 카메라(1104)의 세부 사항을 도시한다. 폴디드 텔레 카메라는 프리즘(1108)과 폴디드 텔레 렌즈 및 센서 모듈(1112)을 포함한다. 도 11a 및 도 11b에서는, 프리즘(1108)만 보인다.
도 11c는 접힌 상태에서의 와이드 카메라(1104)를 갖는 호스트 장치(1100)를 도시하며, 이는 c-범프의 작은 높이를 도시한다.
도 11d는 접힌 상태에서의 폴디드 텔레 카메라 및 업라이트 와이드 카메라의 세부 사항을 도시한다.
도 12a는 본 명세서에 개시된 바와 같은 텔레 팝-아웃 카메라(1202) 및 작동 팝-아웃 상태의 와이드 팝-아웃 카메라(1204)를 포함하는 듀얼-카메라를 갖는 스마트폰과 같은 호스트 장치(1200)의 다른 예를 도시한다. 팝-아웃 범프(226)가 보인다. 팝-아웃 메커니즘 커버(1206)는 텔레 및 와이드 카메라 모두를 덮는다. 220(미도시)과 같은 프레임은 텔레 및 와이드 카메라를 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이에서 함께 동시에 전환한다. 핀(1208)은 X-Z 평면에서 기계적 안정성 및 반복성을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 2 개의 핀이 포함될 수 있다. 다른 예에서, 3 개 이상의 핀이 사용될 수 있다.
도 12b는 두 카메라 모두 팝-아웃 상태에 있는 업라이트 텔레 카메라(1202) 및 업라이트 와이드 카메라(1204)의 세부 사항을 도시한다.
도 12c는 접힌 상태의 카메라를 갖는 호스트 장치(1200)를 도시한다. c-범프(236)가 도시된다. 도 12e는 두 카메라 모두 접힌 상태에 있는 업라이트 텔레 카메라(1202) 및 업라이트 와이드 카메라(1204)의 세부 사항을 도시한다.
도 13은 7 개의 렌즈 요소들(L1-L7)를 포함하는 렌즈(1320), 선택적으로 광학 윈도우(234) 및 이미지 센서(208)를 포함하는 렌즈 시스템의 또 다른 예를 도시한다. 여기서, 이미지 센서(208)는 곡면 이미지 센서이며, 이는 집광 표면이 곡률 반경 R = -19.026 mm로 만곡될 수 있음을 의미하고, 여기서, "-" 부호는 이미지 센서의 객체 측에 중심을 갖는 곡률을 나타낸다. 곡면 이미지 센서의 사용은 필드 곡률 및 센서 가장자리를 향한 음영과 같은 원하지 않는 효과가 평면 이미지 센서보다 적을 수 있기 때문에, 유리할 수 있다. 렌즈 시스템(1300)은 팝-아웃 상태의 카메라(200)와 같은 카메라에서 사용될 수 있다. 설계 데이터는 표 12-14에 주어진다.
렌즈 시스템 1300에서, TTL = 8.28mm, BFL = 3.24mm, EFL = 6.95mm, F 수 = 1.85 및 FOV = 80.52 도이다.
접힌 상태(도 2c 참조)에서, cTTL은 6.54-10mm일 수 있다. cTTL과 TTL의 차이는 현재 접힌 "c-BFL"인 수정된 BFL으로부터 비롯된다(도 5a 참조). c-BFL은 1.494-2.5mm일 수 있다. 렌즈(1320)의 광학적 특성은 팝-아웃 상태와 접힌 상태 사이를 전환할 때 변하지 않다(즉, 렌즈 요소들(L1-L7)과 렌즈 표면들(S2-S15) 사이의 모든 거리는 변하지 않았다).
[표 12]
Figure pct00021
[표 13]
Figure pct00022
[표 14]
Figure pct00023
다른 예에서, 광학 윈도우(234)은 만곡될 수 있다. 광학 윈도우의 곡률 반경(RW)은 곡면 이미지 센서(208)의 곡률 반경(R)과 동일한 부호일 수 있고(즉, 광학 윈도우의 객체 측에 중심을 가짐), 유사한 방식으로 만곡될 수 있으므로, RW는 예를 들어 RW = -15 내지 -25mm일 수 있다. 다른 예에서, RW = R일 수 있으며, 여기서 R은 곡면 이미지 센서의 곡률 반경이다. 이것은 더 작은 cTTL을 가능하게 할 수 있다. cTTL은 5.64-7.54mm이고, c-BFL은 0.594-2.5mm일 수 있다.
도 14a는 팝-아웃 상태로 본 명세서에 개시되며 "호스트"장치(250)(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 등)에 통합된 팝-아웃 카메라(1400) 또 다른 예를 단면도로 도시한다. 카메라(1400)는 팝-아웃 프레임(220') 및 렌즈(620)를 포함하는 광학 모듈(600')을 포함한다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 프레임(220')은 윈도우 프레임(214'), 캠 팔로워(1402) 및 사이드 리미터(1406)를 포함한다. 캠 팔로워(1402)는 스프링(1408)을 통해 팝-아웃 액추에이터(1408)에 커플링된다. 광학 모듈(600')은 제1 렌즈 그룹(606)을 캐리하는 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(제1 배럴 섹션)(604), 및 제2 렌즈 그룹(610)을 캐리하는 고정된 렌즈 배럴 섹션(제2 배럴 섹션)(608)을 포함한다. 2 개의 렌즈 그룹은 객체 측에 제1 렌즈 요소(L1)가 배치되며, 이미지 측에 마지막 렌즈 요소(LN)가 배치된 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 함께 포함하는 렌즈(620)를 형성한다. 렌즈(620), 선택적 광학 윈도우(234) 및 이미지 센서(208)는 렌즈 시스템(630)을 형성한다.
카메라(1400)는 외부 모듈 밀봉부(224) 및 내부 모듈 밀봉부(1404)를 포함한다. 외부 밀봉부(224)는 입자 및 유체가 장치(250)에 들어가는 것을 방지한다. 밀봉부(224)는 장치(250)의 IP68 클래스 등급을 지원할 수 있다. 내부 밀봉부(1404)는 입자가 광학 모듈(600')에 들어가는 것을 방지한다.
"외부" 및 "내부"는 밀봉부(224)가 호스트 장치 외부로부터 카메라 오염을 방지하는 한편, 밀봉부(1404)가 호스트 장치 내부에서 카메라의 오염을 방지한다는 사실을 지칭한다.
광학 모듈(600') 및 윈도우 프레임(214)은 렌즈 배럴과 윈도우(216) 사이에 에어-갭(222')을 형성하는데, 이는 예를 들어 0.1mm-3mm일 수 있다. 에어-갭(222')은 렌즈(620) 또는 렌즈(620) 부품 또는 광학 모듈(600') 또는 센서(208)를 당 업계에 알려진 바와 같이 이동함으로써, 자동 초점(AF) 및 광학 이미지 안정화(OIS)를 수행하기 위해 렌즈 배럴을 0.1-3mm만큼 이동시킬 수 있게 한다.
카메라(1400)는 장치(250)의 외부 표면(228)에 대해 상당한 팝-아웃 범프(226)를 형성한다. 여기서, "상당한"은 예를 들어 1.5mm-12mm일 수 있다. 팝-아웃 상태에서, 카메라(1400)는 호스트 장치(250)의 높이를 팝-아웃 상태의 높이로 증가시킨다.
렌즈(620)는 N≥4 개의 렌즈 요소를 가질 수 있으며, 언급한 바와 같이 2 개의 렌즈 배럴 섹션을 갖는 배럴을 포함한다. 다른 예에서, 렌즈 배럴은 더 많은 렌즈 그룹을 갖는 2 개 이상의 배럴 섹션을 포함할 수 있으며, 예를 들어 각 배럴 섹션을 갖는 3, 4, 5 개의 렌즈 배럴 섹션이 렌즈 그룹을 캐리한다. 렌즈 배럴 섹션은 고정된 배럴 섹션과 이동 가능한 배럴 섹션으로 분할될 수 있다. 도시된 예에서, 제1 렌즈 그룹(606)은 렌즈들(L1-LN-1)을 포함하고, 제2 렌즈 그룹(610)은 렌즈(LN)를 포함한다(도 14a 참조). 상대적인 움직임에 따라 렌즈 그룹들 사이에 에어-갭이 형성될 수 있다. 2 개 이상의 배럴 섹션을 갖는 예에서, 일부 또는 모든 배럴 섹션은 이동 가능하고, 렌즈 그룹들 사이에 형성된 각각의 에어-갭을 가질 수 있다. 카메라가 작동하지 않는 상태에서 렌즈 그룹들 사이의 에어-갭이 무너질 수 있다. 이러한 에어-갭의 합은 1-12mm일 수 있다. 팝-아웃 상태에서, 에어-갭(dN-1)은 1-5.5mm일 수 있다. 3 개의 스프링(614)(여기서 모두 보이지 않음)은 제1 렌즈 배럴 섹션(604)을 기계적 스톱부를 향해 밀어 낸다. 기계적 스톱부는 도 18a-18b 및 도 19a-19b에 도시된 바와 같은 운동학적 커플링 메커니즘에 의해 제공될 수 있다. 다른 예에서 도 20c에 도시된 바와 같이, 기계적 스톱부는 상부 커버(1606')에 의해 제공될 수 있다. 일부 예에서, 팝-아웃 상태의 카메라는 이미지 센서(208)에 대한 렌즈 배럴의 ±0.2˚의 기울기뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±20μm 및 Y 방향으로 ±10㎛의 편심에 대한 공차를 지원하도록 설계될 수 있다. 다른 예에서, 편심에 대한 공차는 이미지 센서(Y)에 대한 렌즈 배럴 기울기의 경우 ±0.05˚-0.15˚뿐만 아니라, X-Z 평면에서 예를 들어 ±2-10μm 및 Y 방향으로 예를 들어 ±2-10μm일 수 있다.
렌즈의 TTL은 5-22mm일 수 있다. 이미지 센서 대각선은 6mm < 센서 대각선 < 30mm일 수 있다. 35eqFL은 15mm < 등가 초점 거리 < 200mm일 수 있다. TTL/EFL 비율은 0.7 < TTL/EFL < 1.5 범위에서 변할 수 있다.
도 14b에 도시된 윈도우 위치 측정 메커니즘(1420)은 도 20c-20e에 도시된 하나 이상의 자석 및 하나 이상의 홀 센서를 포함한다. 자석은 캠 팔로워(1402)에 고정적으로 커플링되고, 홀 센서(들)는 사이드 리미터(1406)에 고정적으로 커플링된다. 메커니즘(1420)은 사이드 리미터(1406) 및 호스트 장치(250)에 대한 캠 팔로워의 위치를 감지한다. 카메라는 호스트 장치에 기계적으로 커플링되고, 사이드 리미터는 카메라에 기계적으로 커플링된다.
도 14b는 팝-아웃 상태의 프레임(220')의 사시도를 도시한다. 1400과 같은 팝-아웃 카메라는 광학 모듈(600')이 프레임(220')에 삽입될 때 형성된다. 윈도우 프레임(214'), 캠 팔로워(1402) 및 사이드 리미터(1406)는 서로에 대해 이동한다. 윈도우 프레임(214') 및 캠 팔로워(1402)도 호스트 장치(250)에 대해 이동하지만, 사이드 리미터(1406)는 호스트 장치(250)에 대해 이동하지 않는다. 카메라(1400)는 호스트 장치(250) 및 사이드 리미터(1406)에 대해 윈도우 프레임(214)을 양의 X 방향으로 이동함으로써, 팝-아웃 상태로부터 접힌 상태로 전환된다. 윈도우 프레임(214')은 캠 팔로워(1402)를 통해 액추에이터(212')에 의해 이동된다. 캠 팔로워(1402)의 이동은 X 축에 실질적으로 평행하며, 이러한 이동은 Y 축에 실질적으로 평행한 윈도우 프레임(214')의 이동으로 변환된다. 이러한 X 방향 및 Y 방향 이동의 변환은 도 15a-15b에 설명되어 있다. Y를 따라 이동하는 경우, 윈도우 프레임(214')은 렌즈 배럴에 압력을 가하여, 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션의 이미지 센서를 향한 이동으로 변환한다. 캠 팔로워(1402)는 스프링(1408)을 통해 팝-아웃 액추에이터(1412)에 커플링된다. 액추에이터(1412)는 예를 들어, 스크류 스테퍼 모터 또는 다른 작동 방법을 통해 캠 팔로워(1402)를 이동시킨다. 이러한 이동은 스프링(1408)에 의해 매개된다. 스프링(1408)은 카메라(1400)에 대한 충격 흡수기 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 호스트 장치(250)가 떨어지고 다른 물체에 부딪힐 때, 큰 힘이 윈도우 프레임(214')에 작용할 수 있다. 스프링(1408)에 의해, 이러한 큰 힘은 팝-아웃 카메라의 접힘으로 변환될 수 있고, 이에 의해 큰 힘의 큰 부분을 중재하여 해결한다. 내부 모듈 밀봉부(1404)는 추가적인 충격 흡수 장치로 작용할 수 있다.
도 14c는 접힌("c") 또는 비-작동 상태에 있는 카메라(1400)의 단면도를 도시한다. 도 14d는 접힌 상태의 프레임(220')의 사시도를 도시한다. 광학 모듈(600')을 접힌 상태로 전환하기 위해, 액추에이터(212')는 윈도우 프레임(214')을 이동하여 렌즈 배럴에 압력을 가하고, 이에 의해 이미지 센서를 향한 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션의 이동으로 변환함으로써, 에어-갭(dN-1)을 감소시킨다. 접힌 상태에서, cTTL은 5-12mm일 수 있고, 접힌 에어-갭(c-dN-1)은 0.05-1.5mm일 수 있다.
도 15a는 팝-아웃 상태에서 예(1400)의 프레임(220')을 X-Y 평면을 통한 단면도로 도시한다. 스위칭 핀(1502) 및 스위칭 핀(1504)은 캠 팔로워(1402)에 견고하게 커플링된다. 사이드 리미터 핀(1512)은 사이드 리미터(1406)에 고정적으로 커플링되고, 수직으로 배향된 리미터 그루브(1514) 내에서 슬라이딩된다. 스위칭 핀(1502 및 1504)은 스위칭 그루브(1506 및 1506) 내에서 슬라이딩된다. 스위칭 핀(1502 및 1504)은 핀과 윈도우 프레임(214') 사이에 작용하는 접촉 응력을 최소화하기 위해 큰 곡률 반경을 갖는 곡률에 의해 중첩되는 다이아몬드 형상을 갖는다. 사이드 리미터 핀(1512)은 접촉 응력을 최소화하기 위해 큰 곡률 반경을 갖는 곡률에 의해 중첩되는 직사각형 형상을 갖는다.
캠 팔로워(1402)가 음의 X 방향으로 이동될 때, 스위칭 그루브(1506 및 1508)의 경사는 윈도우 프레임(214')의 하향 이동(음의 Y 방향으로)으로 이어진다. 이러한 하향 이동은 카메라를 접힌 상태로 전환하는 데 사용된다. 하향 이동은 사이드 리미터 핀(1512)에 의해 제한되고 가이드된다. 스위칭 그루브(1506 및 1508)의 경사는 수직 Y 축에 대해 예를 들어, 20-80도 사이일 수 있다.
도 15b는 접힌 상태에서의 도 15a의 프레임(220')을 도시한다. 접힌 상태로부터 팝-아웃 상태로 카메라를 전환하기 위해, 캠 팔로워(1402)는 양의 X 방향으로 이동되고, 전환 그루브(1506 및 1508)의 경사는 윈도우 프레임(214)의 상향 이동(양의 Y 방향)으로 이어진다.
도 16a는 팝-아웃 상태의 광학 모듈(600')의 단면도를 도시하고, 도 16b는 팝-아웃 상태의 광학 모듈(600')의 사시도를 도시한다. 모듈(600')은 광학 프레임(1650), 제1 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)(렌즈 요소는 여기에 도시되지 않음), 제2 고정된 렌즈 배럴 섹션(608), 3 개의 스프링(614)(모두 여기서 보이지 않음), 측면 커버(1604), 상부 커버(1606) 및 3 개의 스토퍼(1608)(모두 여기서 보이지 않음)를 포함한다. 각각의 스프링은 3 개의 스프링 홀더(1612)(모두 여기서 보이지 않음) 중 하나에 위치한다. 광학 프레임(1650)은 제1 및 제2 렌즈 배럴 섹션에 포함된 렌즈 요소들를 제외하고 광학 모듈(600')의 모든 구성 요소를 수용한다. 스토퍼(1608)는 상부 커버(1606)에 견고하게 커플링되고, 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)이 윈도우 프레임(214)과 직접 접촉하지 않도록 보장한다.
광학 모듈의 직경에 대한 "페널티"(p)는 광학 모듈의 직경과 광학 모듈에 포함된 렌즈의 최대 직경 사이의 차이로 정의된다. 광학 모듈(600')의 경우, dmodule은 LN의 직경으로 표시되는 렌즈(620)의 최대 직경보다 약간 더 크다. 따라서, 광학 모듈(600')의 경우, 패널티(p)는 p = p1 + p2이고, 0.5mm-8mm일 수 있다.
도 17a는 광학 모듈(600')을 단면으로 도시하고, 도 17b는 모듈을 접힌 상태에서의 사시도로 도시한다. 접힌 상태에서, 스프링(614)은 압축된다.
도 18a-18f는 다양한 위치 및 그 구성 요소의 다양한 세부 사항을 갖는 광학 프레임(1650)을 도시한다. 도 18a는 팝-아웃 상태의 광학 프레임(1650)을 도시하고, 도 18b는 접힌 상태의 광학 프레임(1650)을 도시하는데, 이들 모두는 사시도로 도시된다. 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)은 "맥스웰(Maxwell) 운동학적 커플링" 메커니즘을 통해 광학 프레임(1650)에 커플링된다. 맥스웰 운동학적 커플링 메커니즘은 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)이 이미지 센서(208)와 같은 다른 광학 요소에 대해 고정된 위치에서 높은 정확도로 유지되도록 보장하는 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘 역할을 하는 3 개의 v-그루브/핀 쌍(1810)을 포함한다. 각각의 v-그루브/핀 쌍(1810)은 동일하고, 반구형 핀(1812) 및 v-그루브(1814)를 포함한다. v-그루브/핀 쌍(1810)의 더 자세한 사항은 (팝-아웃 상태의 경우) 도 18c 및 (접힌 상태의 경우) 도 18d에 제공된다. 다른 예에서, 핀은 라운드형 또는 다이아몬드형 또는 카누형일 수 있다. 도 18a-18d에 도시된 v-그루브의 각도는 약 90 도이다. 다른 예에서, V-그루브의 각도는 30도 내지 150도 사이에서 변할 수 있다.
쌍(1810)은 서로 동일한 거리에 분포되어 있다. 3 개의 V-그루브/핀 쌍(1810)에 의해, 광학 프레임(1650)은 기울기뿐만 아니라, X-Z 및 Y에서의 편심에 대한 반복성 및 정확도 측면에서 좁은 공차를 지원한다. 도 19a 및 도 19b의 설명에서, "공차"는 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)과 고정된 렌즈 배럴 섹션(608) 사이의 공차를 지칭한다.
아래의 광학 모듈(600")뿐만 아니라 광학 프레임(1650)은 카메라(200)와 같이 편심에 대한 정확도 공차 및 신뢰성 공차를 지원하도록 설계될 수 있다.
도 18e는 광학 프레임(1650)을 평면도로 도시한다. 도 18f는 조립될 수 있는 단일 부품을 보여주는 광학 프레임(1650)의 분해도를 도시한다. 3 개의 스프링 홀더(1612)는 3 개의 각각의 스프링(614)을 고정된 위치에 유지한다. 광학 프레임(1650)을 하부로부터 상부로 조립할 수 있다. 고정된 렌즈 배럴 섹션(608)에 LN을 삽입하여 조립 프로세스를 시작하고, 스프링 홀더(1612)에 스프링(614)을 삽입한 다음, 상부 커버(1606)를 놓고, 측면 커버(1604)를 놓은 다음, 접을 수 있는 렌즈 배럴(604)을 상단에 삽입할 수 있다. 도 2a-2d 및 도 4a-4b에 도시된 것과 같은 일부 예에서, 렌즈(420)와 같은 렌즈는 1650과 같은 광학 프레임에 포함될 수 있다. 렌즈(420)는 단일 그룹의 렌즈 요소만을 포함하고, 604와 같은 접을 수 있는 렌즈 배럴에 완전히 포함될 수 있다. 일부 예에서, 접을 수 있는 렌즈 배럴(604) 및 상부 커버(1606)는 하나의 단일 유닛일 수 있다.
도 19a 및 도 19b는 600''로 번호가 매겨진 다른 광학 모듈을 (각각 사시도 및 단면도로) 도시한다. 600''로 번호가 매겨진 광학 모듈은 접을 수 있는 렌즈 배럴 섹션(604)을 고정된 위치에서 높은 정확도로 유지하기 위한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함한다. 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 요크-자석 쌍을 기반으로 한다. 요크(2002)는 상부 커버(1606')에 고정적으로 커플링되고, 영구 자석(2004)은 측면 커버(1604')에 고정적으로 커플링된다. 요크(2002) 및 자석(2004)의 사용을 통해, 상부 커버(1606) 및 측면 커버(1604)는 서로에 대해 일정한 거리와 방향을 유지하면서, 서로 끌어 당겨진다. 따라서, 광학 모듈(1650')은 정확도 및 X-Z 및 Y의 편심 및 기울기에 대한 반복성 측면에서 좁은 공차를 지원한다.
도 19c는 팝-아웃 상태의 광학 모듈(600'')을 단면도로 도시한다. 측면 커버(1604')는 또한 제2 그룹의 렌즈 요소를 캐리하는 제2 고정된 렌즈 배럴 섹션으로서 작용하며, 즉 제2 렌즈 배럴 섹션으로서 작용하는 추가 부품이 필요하지 않다. 도 19d는 접힌 상태의 광학 모듈(600'')을 단면도로 도시한다.
도 19e는 상부 커버(1606') 및 자석(2004)의 사시도를 도시하고, 도 19f는 상부 커버(1606') 및 자석(2004)의 평면도를 도시한다.
도 20a는 접힌 상태의 윈도우 위치 측정 메커니즘(1420)의 자석 부분의 측면도를 도시하고, 도 20b는 접힌 상태의 윈도우 위치 측정 메커니즘(1420)의 자석 부분의 사시도를 도시한다. 2 개의 측면 자석들(2102a 및 2102b)은 내부(보조) 자석(2104)의 양쪽에 위치한다. 모든 자석은 캠 팔로워(1402)에 고정적으로 커플링된다. 자석들(2102a, 2102b 및 2104)은 홀 센서(2106)에 의해 감지되는 자기장을 생성한다. 홀 센서(2106)는 사이드 리미터(1406)(여기에 도시되지 않음)에 고정적으로 커플링된다. 홀 센서(2106)에 의해 감지된 자기장은 캠 팔로워(1402) 및 사이드 리미터(1406)의 상대적 위치에 따라 다를 수 있다. 즉, 메커니즘(1420)은 범위 1-10mm일 수 있는 스트로크를 따라, 캠 팔로워(1402) 및 사이드 리미터(1406)의 상대적 위치를 연속적으로 감지할 수 있다.
도 20c는 접힌 상태로 도시된 카메라(1400)에서의 자석(2102a, 2102b, 2104) 및 홀 센서(2106)의 측면도를 도시한다. 도 20d는 팝-아웃 상태로 도시된 카메라(1400)에서의 자석(2102a, 2102b, 2104) 및 홀 센서(2106)의 측면도를 도시한다. 스트로크는 여기에 표시된 극단 위치들 사이, 즉 접힌 상태와 팝-아웃 상태 사이에서 연장된다. 일부 예에서, 메커니즘(1420)은 전체 스트로크를 따라 동일한 정확도로 1402 및 1406의 상대적 위치를 측정할 수 있다. 다른 예들에서 그리고 유익하게, 메커니즘(1420)은 여기에 도시된 극단 위치들에 근접하는 더 높은 정확도로, 다른 위치에서 더 낮은 정확도로 1402 및 1406의 상대적 위치를 측정할 수 있다.
도 20e는 자석(2102a, 2102b 및 2104)의 자화가 도시된 (a) 메커니즘(1420)의 설계 및 (b) 메커니즘(1420)의 자기장의 일 예를 도시한다.
도 20f는 1420과 같은 위치 측정 메커니즘에 포함될 수 있는 자석 구성(2110)의 예를 도시한다. 자석(2102a, 2102b 및 2104)의 구성은 (a)에 도시되고, (a)의 자석 구성에 의해 생성된 자속 밀도 대 위치 X는 (b)에 도시된다. 크고 실질적으로 동일한 기울기 ΔB/ΔX는 선형 범위를 따라 달성될 수 있다. 2110의 선형 범위는 1-10mm 사이로 연장될 수 있다.
도 20g는 1420과 같은 위치 측정 메커니즘에 포함될 수 있는 자석 구성(2120)의 다른 예를 도시한다. 자석(2102a, 2102b 및 2104)의 구성이 (a)에 도시되고, (a)의 자석 구성에 의해 생성된 자속 밀도 대 위치 X는 (b)에 도시된다. 선형 범위는 3 개의 하위 범위(A1, B 및 A2)로 분할된다. 하위 범위(A1 및 A2)에서, 기울기(ΔB/ΔX)는 하위 범위(B)의 기울기보다 크다. 예를 들어, 하위 범위(A1 및 A2)의 기울기(ΔB/ΔX(A))는 하위 범위(B)의 기울기(ΔB/ΔX(B))보다 5 배, 10 배 또는 25 배 더 클 수 있다. 예를 들어, ΔB/ΔX(A)는 대략 500mT/mm이고, ΔB/ΔX(B)는 대략 50mT/mm이므로, [ΔB/ΔX(A)]/[ΔB/ΔX(B)]의 비율 = 10이다. 기울기가 상이한 하위 범위에서의 선형 범위의 분할은 1420과 같은 위치 측정 메커니즘에 유용할 수 있는데, 이는 팝-아웃 상태 및 접힌 상태의 위치에 근접한 극단 영역들에서 더 높은 정확도가 필요할 수 있기 때문이다.
요약하면, 팝-아웃 메커니즘을 갖는 디지털 카메라가 여기에 개시되는데, 이는 접힌 모드에서 큰 EFL 및 큰 이미지 센서 크기 및 낮은 카메라 높이를 가능하게 한다.
본 개시내용이 특정 예 및 일반적으로 연관된 방법의 관점에서 설명되었지만, 예 및 방법의 변경 및 치환은 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시내용은 본원에 기재된 특정 예에 의해 제한되지 않고 첨부된 청구 범위에 의해서만 특정되는 것으로 이해되어야 한다.
명확성을 위해 별도의 예의 맥락에서 기재된, 본 명세서에 개시된 주제의 특정 특징이 단일 예에서 조합으로 제공될 수도 있다는 것이 이해된다. 반대로, 간결함을 위해 단일 예의 맥락에서 기재된, 본 명세서에 개시된 주제의 다양한 특징은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 제공될 수 있다.
또한, 명확성을 위해 용어 "실질적으로"는 허용되는 범위 내의 값의 변화 가능성을 암시하기 위해 본원에서 사용된다. 일 예에 따르면, 본 명세서에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 임의의 특정 값에 대해 최대 10 % 또는 그 미만의 가능한 변동을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또 다른 예에 따르면, 본 명세서에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 임의의 특정 값에 대해 최대 5 % 또는 그 미만의 가능한 변동을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 추가의 예에 따르면, 본 명세서에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 임의의 특정 값에 대해 최대 2.5 % 또는 그 미만의 가능한 변동을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
달리 명시되지 않는 한, 선택을 위한 옵션 목록의 마지막 두 멤버 사이에 " 및/또는"이라는 표현을 사용하는 것은 나열된 옵션 중 하나 이상을 선택하는 것이 적절하고 이루어질 수 있음을 나타낸다.
청구 범위 또는 명세서가 "하나의" 요소를 지칭하는 경우, 그러한 참조는 그 요소 중 하나만이 존재하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 언급된 모든 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 특허 또는 특허 출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 본 명세서에 참조로 포함되도록 지시된 것과 동일한 정도로, 그 명세서 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다. 또한, 본 출원에서 임의의 참조의 인용 또는 식별은 그러한 참조가 본 개시에 대한 선행 기술로서 이용 가능하다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (63)

  1. 카메라로서,
    객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하는 광학 모듈, 여기서 N≥4이고;
    5-30mm 범위의 센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서; 및
    카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해, 렌즈 요소들 사이 또는 렌즈 요소와 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘;을 포함하고,
    상기 렌즈 어셈블리는 상기 작동 팝-아웃 상태에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 상기 접힌 상태에서 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, 여기서 cTTL/SD < 0.6인 카메라.
  2. 제 1 항에 있어서, 팝-업 메커니즘은 상기 광학 모듈과 결합 가능한 윈도우 프레임을 포함하고, 상기 윈도우 프레임은 상기 팝-아웃 상태에서 상기 광학 모듈과 접촉하지 않고, 상기 윈도우 프레임은 상기 카메라를 상기 접힌 상태로 만들기 위해 상기 광학 모듈을 누르도록 작동 가능한 카메라.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 에어-갭은 LN-1과 LN 사이에 가장 큰 에어-갭(d)을 포함하는 카메라.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 에어-갭은 LN-2와 LN-1 사이 또는 LN-1과 LN 사이에 가장 큰 에어-갭(d)을 포함하고, 상기 렌즈 어셈블리는 40mm와 150mm 사이에서 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는 카메라.
  5. 제 4 항에 있어서, d는 TTL/5보다 큰 카메라.
  6. 제 1 항에 있어서, cTTL/SD ＜ 0.55인 카메라.
  7. 제 1 항에 있어서, SD는 10mm 내지 15mm 범위인 카메라.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라는 0.9xTTL 내지 1.1xTTL 범위의 총 트랙 길이(TTL2)를 갖는 각각의 추가 카메라 렌즈 어셈블리를 구비하는 추가 카메라와 함께 멀티-카메라에 포함되는 카메라.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 24mm보다 큰 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는 카메라.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 유효 초점 거리(EFL)를 갖고, TTL/EFL 비율은 1.4보다 작고 1.0보다 큰 카메라.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 갖고, 상기 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 상기 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티가 4mm보다 작은 카메라.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 갖고, 상기 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 상기 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티가 2mm보다 작은 카메라.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 갖고, 상기 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 상기 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티가 1mm보다 작은 카메라.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 윈도우 프레임은 렌즈와 직접 접촉하지 않는 윈도우를 포함하는 카메라.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리에 기초한 윈도우 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 하나 이상의 핀은 수직으로 배향된 그루브에서 슬라이딩하고, 하나 이상의 핀은 수직에 대해 20-80 도의 각도를 가진 각진 그루브에서 슬라이딩하는 카메라.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 각진 그루브는 수직에 대해 30-70 도의 각도를 갖는 카메라.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 각진 그루브는 수직에 대해 40-60 도의 각도를 갖는 카메라.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성되며, 스프링과 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 배럴 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 카메라.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 배럴 팝-아웃 메커니즘은 작동 팝-아웃 상태의 렌즈 요소들 사이에서 충분한 z-편심 및 xy-편심 정확도를 가능하게 하고, 작동 상태와 접힌 상태 사이의 전환에서 반복성을 가능하게 하고, 여기서 상기 충분한 편심 정확도는 0.1mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.05mm 편심 미만인 카메라.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 충분한 편심 정확도는 0.8mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.04mm 편심 미만인 카메라.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 충분한 편심 정확도는 0.6mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.03mm 편심 미만인 카메라.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 하나 이상의 스프링을 포함하는 카메라.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 하나 이상의 스프링은 하나의 스프링을 포함하는 카메라.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 하나 이상의 스프링은 3 개의 스프링을 포함하는 카메라.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 핀 및 그루브 어셈블리에 기초한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 배럴 팝-아웃 메커니즘인 카메라.
  26. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 스토퍼에 기초한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 카메라.
  27. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 운동학적 커플링 메커니즘에 기초한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 배럴 팝-아웃 메커니즘인 카메라.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 운동학적 커플링 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리를 기반으로 하는 카메라.
  29. 제 1 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리에 기초한 가이딩 메커니즘 및 자력에 기초한 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 배럴 팝-아웃 메커니즘인 카메라.
  30. 카메라로서,
    객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 포함하는 렌즈 어셈블리를 포함하는 광학 모듈, 여기서 N≥4이며, 상기 렌즈 어셈블리는 렌즈 요소들 사이의 임의의 에어-갭보다 큰 백 초점 거리(BFL)를 가지며, 7mm 내지 18mm 범위의 유효 초점 거리(EFL)를 갖고;
    상기 렌즈 어셈블리를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 작동시키도록 구성된 팝-아웃 메커니즘, 여기서 상기 렌즈 어셈블리는 상기 작동 팝-아웃 상태에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 상기 접힌 상태에서 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, 여기서 상기 팝-아웃 메커니즘은 cTTL/EFL < 0.55가 되도록, 상기 BFL을 제어하도록 구성되고; 및
    센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서;
    를 포함하는 카메라.
  31. 제 30 항에 있어서, 팝-업 메커니즘은 상기 광학 모듈과 결합 가능한 윈도우 프레임을 포함하고, 상기 윈도우 프레임은 상기 팝-아웃 상태에서 상기 광학 모듈과 접촉하지 않고, 상기 윈도우 프레임은 상기 카메라를 상기 접힌 상태로 만들기 위해 상기 광학 모듈을 누르도록 작동 가능한 카메라.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 SD는 4.5mm 내지 10mm 범위에 있고, 상기 렌즈 어셈블리는 45mm보다 크며 180mm보다 작은 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는 카메라.
  33. 제 30 항에 있어서, 상기 SD는 10mm 내지 20mm 범위에 있고, 상기 렌즈 어셈블리는 40mm보다 크며 180mm보다 작은 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는 카메라.
  34. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, TTL/EFL 비율은 1.0보다 작으며 0.7보다 큰 카메라.
  35. 제 30 항에 있어서, BFL은 TTL/3보다 크며 TTL/1.5보다 작은 카메라.
  36. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 스프링을 포함하는 카메라.
  37. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 렌즈 요소들 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 추가로 구성되는 카메라.
  38. 제 30 항에 있어서, 상기 렌즈는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 갖고, 상기 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 상기 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티가 4mm보다 작은 카메라.
  39. 제 30 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 갖고, 상기 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 상기 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티가 2mm보다 작은 카메라.
  40. 제 30 항에 있어서, 상기 렌즈 어셈블리는 가장 큰 렌즈 직경(dL)을 갖는 렌즈 요소를 갖고, 상기 광학 모듈의 가장 큰 직경(dmodule)과 상기 가장 큰 렌즈 직경(dL) 사이의 패널티가 1mm보다 작은 카메라.
  41. 제 30 항에 있어서, 상기 윈도우 프레임은 렌즈와 직접 접촉하지 않는 윈도우를 캐리하는 카메라.
  42. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 스프링과 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하고, 상기 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘은 작동 팝-아웃 상태의 렌즈 요소들 사이에서 충분한 z-편심 및 xy-편심 정확도를 가능하게 하고, 작동 상태와 접힌 상태 사이의 전환에서 반복성을 가능하게 하고, 여기서 상기 충분한 편심 정확도는 0.1mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.05mm 편심 미만인 카메라.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 충분한 편심 정확도는 0.8mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.04mm 편심 미만인 카메라.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 충분한 편심 정확도는 0.6mm 편심 미만이고, 상기 반복성은 0.03mm 편심 미만인 카메라.
  45. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 상기 광학 모듈과 결합 가능한 하나 이상의 스프링을 포함하는 카메라.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 하나 이상의 스프링은 하나의 스프링을 포함하는 카메라.
  47. 제 45 항에 있어서, 상기 하나 이상의 스프링은 3 개의 스프링을 포함하는 카메라.
  48. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 핀 및 그루브 어셈블리에 기초한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 카메라.
  49. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 스토퍼에 기초한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 카메라.
  50. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 운동학적 커플링 메커니즘에 기초한 가이딩 및 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 카메라.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 운동학적 커플링 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리를 기반으로 하는 카메라.
  52. 제 30 항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 핀-그루브 어셈블리에 기초한 가이딩 메커니즘 및 자력에 기초한 포지셔닝 메커니즘을 포함하는 카메라.
  53. 멀티-카메라로서,
    제1 시야(FOV1)를 가지며, 객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)[여기서, N≥4]을 갖는 제1 렌즈 어셈블리, 센서 대각선(SD1)을 갖는 제1 이미지 센서, 및 제1 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해 2 개의 연속된 렌즈 요소들 사이의 가장 큰 에어-갭(d)을 제어하는 제1 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 제1 카메라, 여기서 상기 제1 렌즈 어셈블리는 제1 35mm 등가 초점 거리(35eqFL1), 작동 상태에서의 총 트랙 길이(TTL1) 및 접힌 상태에서의 접힌 총 트랙 길이(cTTL1)를 가지며, SD1은 7-20mm 범위이며, 여기서 cTTL1/SD1 < 0.6이고; 및
    7-18mm의 제2 카메라 유효 초점 거리(EFL2)를 갖고, FOV1보다 작은 제2 시야(FOV2)를 가지며, 객체 측에서 L1으로 시작하는 M 개의 렌즈 요소들(L1-LM)[여기서, M≥4]을 포함하는 제2 렌즈 어셈블리, 및 제2 카메라를 작동 상태 및 접힌 상태로 작동하도록 구성된 제2 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 제2 카메라, 여기서 상기 제2 렌즈 어셈블리는 제2 35mm 등가 초점 거리(35eqFL2), 작동 상태에서의 총 트랙 길이(TTL2) 및 접힌 상태에서의 접힌 총 트랙 길이(cTTL2)를 가지며, 여기서 cTTL/EFL < 0.55이고;
    를 포함하는 멀티-카메라.
  54. 제 53 항에 있어서, 제1 및 제2 윈도우 팝-업 메커니즘은 각각의 제1 및 제2 광학 모듈과 결합 가능한 각각의 제1 및 제2 윈도우 프레임을 포함하고, 각각의 윈도우 프레임은 팝-아웃 상태에서 각각의 광학 모듈과 접촉하지 않고, 각각의 윈도우 프레임은 각각의 카메라를 접힌 상태로 만들기 위해 각각의 광학 모듈을 누르도록 작동 가능한 멀티-카메라.
  55. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서, cTTL1 = cTTL2 ± 10 %인 멀티-카메라.
  56. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서, 35eqFL2 ≥ 1.5 x 35eqFL1인 멀티-카메라.
  57. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서, 35eqFL1이 24mm보다 큰 멀티-카메라.
  58. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서, 35eqFL2가 45mm보다 큰 멀티-카메라.
  59. 멀티-카메라로서,
    객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)[여기서, N≥4]을 포함하는 와이드 렌즈 어셈블리를 캐리하는 렌즈 배럴, 와이드 센서 대각선(SDW)을 갖는 이미지 센서, 및 카메라를 작동 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해 렌즈 요소들(LN 및 LN-1) 사이의 에어-갭(dN-1)을 제어하는 제1 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 와이드 카메라, 여기서 상기 와이드 렌즈 어셈블리는 시야(FOVW), 작동 상태에서의 총 트랙 길이(TTLW) 및 접힌 상태에서의 접힌 총 트랙 길이(cTTLW)를 가지며, 여기서 SDW가 10-16mm 범위에 있으면, cTTLW/SDW < 0.6이고; 및
    객체 측에 L1으로 시작하는 M 개의 렌즈 요소들(L1-LM)[여기서, M≥4]을 포함하는 텔레 렌즈 어셈블리를 캐리하는 렌즈 배럴, 텔레 센서 대각선(SDT)을 갖는 텔레 이미지 센서, 및 카메라를 작동 상태와 접힌 상태로 만들기 위해 렌즈 요소(LM)와 텔레 이미지 센서 사이의 에어-갭을 제어하는 제2 팝-아웃 메커니즘을 포함하는 텔레 카메라, 여기서 상기 텔레 렌즈 어셈블리는 FOVW보다 작은 시야(FOVT), 작동 상태에서의 TTLT 및 접힌 상태에서의 cTTLT을 가지며, 여기서 SDT가 4.5-10mm 범위에 있으면, cTTLT < EFLT < 0.55이고, 여기서 cTTLW = cTTLT ± 10 %이고;
    를 포함하는 멀티-카메라.
  60. 제 59 항에 있어서, 제1 및 제2 윈도우 팝-업 메커니즘은 각각의 제1 및 제2 광학 모듈과 결합 가능한 각각의 제1 및 제2 윈도우 프레임을 포함하고, 각각의 윈도우 프레임은 팝-아웃 상태에서 각각의 광학 모듈과 접촉하지 않고, 각각의 윈도우 프레임은 각각의 카메라를 접힌 상태로 만들기 위해 각각의 광학 모듈을 누르도록 작동 가능한 멀티-카메라.
  61. 제 59 항 또는 제 60 항에 있어서, 장치 외부 표면을 갖는 장치에 내장되고, 작동 상태에서, 카메라가 상기 장치 외부 표면을 넘어 2mm-10mm 연장되고, 비-작동 상태에서, 카메라가 상기 장치 외부 표면을 넘어 2mm 미만 연장되는 멀티-카메라.
  62. 제 59 항에 있어서, 7mm < TTLW < 13mm이며, 1.0 < TTLW/EFLW < 1.3이며, dN-1이 TTL/4보다 큰 멀티-카메라.
  63. 카메라로서,
    객체 측에서 L1으로 시작하는 N 개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 포함하는 렌즈 어셈블리, 여기서 N≥4이고;;
    7-20mm 범위의 센서 대각선(SD)을 갖는 곡면 이미지 센서; 및
    카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힌 상태로 만들기 위해 LN과 이미지 센서 사이의 에어-갭(d)을 제어하는 팝-아웃 메커니즘;을 포함하고,
    상기 렌즈 어셈블리는 상기 작동 팝-아웃에서 총 트랙 길이(TTL)를 가지며, 상기 접힌 상태에서 접힌 총 트랙 길이(cTTL)를 가지며, 여기서 cTTL/SD < 0.6이고, 상기 렌즈 어셈블리는 18mm보다 작은 35mm 등가 초점 거리(35eqFL)를 갖는 카메라.
KR1020217012637A 2019-09-24 2020-09-18 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈 KR102472973B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227041515A KR20220164080A (ko) 2019-09-24 2020-09-18 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962904913P 2019-09-24 2019-09-24
US62/904,913 2019-09-24
US202063026317P 2020-05-18 2020-05-18
US63/026,317 2020-05-18
US202063037836P 2020-06-11 2020-06-11
US63/037,836 2020-06-11
PCT/IB2020/058697 WO2021059097A2 (en) 2019-09-24 2020-09-18 Slim pop-out cameras and lenses for such cameras

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227041515A Division KR20220164080A (ko) 2019-09-24 2020-09-18 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210054582A true KR20210054582A (ko) 2021-05-13
KR102472973B1 KR102472973B1 (ko) 2022-11-30

Family

ID=75164918

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217012637A KR102472973B1 (ko) 2019-09-24 2020-09-18 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈
KR1020227041515A KR20220164080A (ko) 2019-09-24 2020-09-18 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227041515A KR20220164080A (ko) 2019-09-24 2020-09-18 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220004085A1 (ko)
EP (2) EP3899623B1 (ko)
JP (3) JP7121205B2 (ko)
KR (2) KR102472973B1 (ko)
CN (6) CN116413885A (ko)
WO (1) WO2021059097A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023113495A1 (ko) * 2021-12-15 2023-06-22 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210397069A1 (en) * 2019-09-24 2021-12-23 Corephotonics Ltd. Slim pop-out cameras and lenses for such cameras
DE102019215187A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Kameramoduls
KR20240027857A (ko) 2020-07-31 2024-03-04 코어포토닉스 리미티드 큰 스트로크 선형 위치 감지를 위한 홀 센서-자석 구조
CN117397247A (zh) * 2021-06-29 2024-01-12 Oppo广东移动通信有限公司 相机组件和电子设备
WO2023060556A1 (en) * 2021-10-15 2023-04-20 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Camera assembly and electrical device
WO2023148559A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-10 Corephotonics Ltd. Slim pop-out tele camera lenses
WO2023209652A1 (en) * 2022-04-30 2023-11-02 Corephotonics Ltd. Pop-out mobile cameras and compact actuators
CN115060228B (zh) * 2022-05-27 2023-07-18 浙江理工大学 一种基于焦散矢量光场的测距系统
CN115201995A (zh) * 2022-07-19 2022-10-18 Oppo广东移动通信有限公司 镜头模组、相机模组和电子设备
WO2024016355A1 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Camera assembly and electrical device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008111876A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Sony Corp カメラモジュール
KR20150059212A (ko) * 2013-11-21 2015-06-01 삼성전자주식회사 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치
KR20160038020A (ko) * 2013-07-31 2016-04-06 디엑스오 랩스 복수의 카메라 모듈들을 포함하는 사진 촬영 장치
JP2016523389A (ja) * 2013-07-04 2016-08-08 コアフォトニクス リミテッド 小型望遠レンズアセンブリ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4449071B2 (ja) 2004-02-23 2010-04-14 カシオ計算機株式会社 撮像装置
JP4641203B2 (ja) * 2005-03-07 2011-03-02 株式会社リコー レンズ鏡胴、このレンズ鏡胴を用いたカメラ及び携帯型情報端末装置
JP5515310B2 (ja) * 2009-02-05 2014-06-11 リコーイメージング株式会社 直線型アクチュエータ
JP2011002743A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Hoya Corp 可変開口絞機構を備えたズームレンズ鏡筒
KR20150062803A (ko) * 2013-11-29 2015-06-08 삼성전자주식회사 줌 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치
US9557627B2 (en) * 2014-03-07 2017-01-31 Apple Inc. Folded camera lens systems
US9392188B2 (en) 2014-08-10 2016-07-12 Corephotonics Ltd. Zoom dual-aperture camera with folded lens
US9570488B2 (en) * 2014-09-19 2017-02-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Image sensor bending by induced substrate swelling
EP4235249A3 (en) * 2017-07-23 2023-12-06 Corephotonics Ltd. Compact folded lenses with large apertures
US11493670B2 (en) 2017-10-09 2022-11-08 Iphysicist Ltd. Lens design with tolerance of fabrication errors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008111876A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Sony Corp カメラモジュール
JP2016523389A (ja) * 2013-07-04 2016-08-08 コアフォトニクス リミテッド 小型望遠レンズアセンブリ
KR20160038020A (ko) * 2013-07-31 2016-04-06 디엑스오 랩스 복수의 카메라 모듈들을 포함하는 사진 촬영 장치
KR20150059212A (ko) * 2013-11-21 2015-06-01 삼성전자주식회사 촬영 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023113495A1 (ko) * 2021-12-15 2023-06-22 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 이를 구비한 차량

Also Published As

Publication number Publication date
CN116430538A (zh) 2023-07-14
EP4075179A1 (en) 2022-10-19
JP7121205B2 (ja) 2022-08-17
US20220004085A1 (en) 2022-01-06
EP3899623B1 (en) 2023-01-04
CN116430537A (zh) 2023-07-14
EP3899623A2 (en) 2021-10-27
CN116413884A (zh) 2023-07-11
JP7309982B2 (ja) 2023-07-18
KR20220164080A (ko) 2022-12-12
JP2022163134A (ja) 2022-10-25
KR102472973B1 (ko) 2022-11-30
JP2023126309A (ja) 2023-09-07
CN113272703A (zh) 2021-08-17
CN116413885A (zh) 2023-07-11
WO2021059097A3 (en) 2021-05-14
EP3899623A4 (en) 2022-03-16
TW202122852A (zh) 2021-06-16
CN116520522A (zh) 2023-08-01
WO2021059097A2 (en) 2021-04-01
CN113272703B (zh) 2023-05-12
JP2022522039A (ja) 2022-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102472973B1 (ko) 슬림형 팝-아웃 카메라 및 이러한 카메라를 위한 렌즈
KR102310641B1 (ko) 큰 애퍼처를 갖는 컴팩터형 폴디드 렌즈
TWI759771B (zh) 具有折疊透鏡的變焦雙光圈相機
KR102242452B1 (ko) 폴디드 카메라에 대한 감소된 높이 페널티
US20220128886A1 (en) Slim pop-out cameras and lenses for such cameras
KR102583656B1 (ko) 팝-아웃 줌 카메라
TWI833998B (zh) 薄型彈出式相機及此類相機的鏡頭
KR102610118B1 (ko) 컴팩트형 더블 폴디드 텔레 카메라
KR102486397B1 (ko) 연속적으로 적응하는 줌 팩터를 갖는 폴디드 카메라
CN116507952A (zh) 紧凑型双折叠长焦相机
KR20240012438A (ko) 컴팩트 폴디드 텔레 카메라

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant