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特開2023-164963スリムポップアウトワイドカメラレンズ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023164963
(43)【公開日】2023-11-14
(54)【発明の名称】スリムポップアウトワイドカメラレンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20231107BHJP
   G03B 17/04 20210101ALI20231107BHJP
   G02B 13/18 20060101ALN20231107BHJP
   G03B 5/00 20210101ALN20231107BHJP
【FI】
G02B13/00
G03B17/04
G02B13/18
G03B5/00 J
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023144491
(22)【出願日】2023-09-06
(62)【分割の表示】P 2022540583の分割
【原出願日】2022-01-24
(31)【優先権主張番号】63/141,128
(32)【優先日】2021-01-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】515347201
【氏名又は名称】コアフォトニクス リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】ルドニック,ロイ
(72)【発明者】
【氏名】ゴウリンスキ,ナダヴ
(72)【発明者】
【氏名】シャブタイ,ガル
(72)【発明者】
【氏名】ゴールデンバーグ,エフライム
(57)【要約】      (修正有)
【課題】高画質(IQ)をサポートし、例えば10mm未満の装置高さの薄型モバイル機器に依然として適合するワイドカメラの提供。
【解決手段】コンパクトデジタルカメラのためのレンズシステムであって、センサ対角線を有するイメージセンサと、視野FOV>60degを有し、物体側から像側に向かってL1から始まるレンズ光軸に沿って配置されたN≧7のレンズエレメントL1~LNを有するレンズとを備え、それぞれのレンズエレメントLiは、それぞれの焦点距離fを有し、レンズエレメントは大きなギャップBGによって分離された2つのレンズグループG1およびG2に分割され、レンズはポップアウト状態で20mm未満のポップアウト全トラック長さTTLを有し、潰れた状態で潰れた全トラック長さを有し、レンズシステムはBGを潰すことによってポップアウト状態から潰れた状態に及びその逆に切り替わるように構成され、所定の条件を満たす。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンパクトデジタルカメラのためのレンズシステムであって、
センサ対角線SDを有するイメージセンサと、
視野FOV>60degを有し、物体側から像側に向かってL1から始まるレンズ光軸(OA)に沿って配置されたN≧7のレンズエレメントL1~LNを有するレンズとを備え、
それぞれのレンズエレメントLiは、|f|の大きさを有するそれぞれの焦点距離fを有し、前記レンズエレメントは大きなギャップ(BG)によって分離された2つのレンズグループG1およびG2に分割され、
前記レンズはポップアウト状態で20mm未満のポップアウト全トラック長さTTLを有し、潰れた状態で潰れた全トラック長さ(c―TTL)を有し、
前記レンズシステムはBGを潰すことによってポップアウト状態から潰れた状態に及びその逆に切り替わるように構成され、BG>0.25×TTLであり、SD≧12mmであり、比率c―TTL/SD<0.7であるレンズシステム。
【請求項2】
N=8である、請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項3】
前記G1が5つ以上のレンズ素子を含み、前記G2が1つまたは2つのレンズ素子を含む、請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項4】
c―TTL/SD<0.65である請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項5】
c―TTL/SD<0.6である請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項6】
c―TTL/SD>0.3である請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項7】
c―TTL/TTL<0.7である請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項8】
c―TTL/TTL<0.65である請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項9】
BG>0.3×TTLである請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項10】
BG>0.35×TTLで請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項11】
G1の厚さTG1が0.35×TTL<TG1<0.47×TTLを満たす請求項1のレンズシステム。
【請求項12】
G1のパワーPG1がPG1>0を満たし、G2のパワーPG2がPG2<0を満たす、請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項13】
G1のパワーPG1とG2のパワーPG2との間の比率が-1.81≦PG1/PG2≦-0.9を満たす、請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項14】
N=7であり、L1からL7までのレンズパワーの配列が、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナスである請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項15】
N=7であり、L1からL7までのレンズパワーの配列が、プラス、マイナス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナスである請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項16】
N=7であり、L1からL7までのレンズパワーの配列が、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナスである請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項17】
N=7であり、L1からL7までのレンズパワーの配列がプラス、マイナス、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、である請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項18】
N=8であり、L1からL8までのレンズパワーの配列がプラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナスである請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項19】
N=8であり、L1からL8までのレンズパワーの配列がプラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナスである請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項20】
前記レンズは、12~30mmの範囲のセンサ対角線SDを有するセンサを有するポップアウトカメラに含まれる、請求項1に記載のレンズシステム。
【請求項21】
前記レンズシステムはポップアウトカメラに含まれ、前記ポップアウトカメラはスマートフォンに含まれる、請求項1~20のいずれかに記載のレンズシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本出願は2021年1月25日に出願された米国仮特許出願第63/141,128号から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。
【0002】
(技術分野)
本開示は一般に、デジタルカメラに関し、より詳細には、ポップアウト機構およびレンズを備えたデジタルカメラに関する。
【0003】
(定義)
本出願において、また、明細書および説明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、当技術分野で知られているすべての用語に使用される。
【0004】
全トラック長さ(TTL):システムが無限遠の物体距離に合焦されたとき、第1のレンズエレメントL1の前面S1の点とイメージセンサとの間の、レンズの光軸に平行な軸に沿って測定された、最大距離。
【0005】
後方焦点距離(BFL):レンズの光軸に平行な軸に沿って測定した、最後のレンズエレメントLNの後表面S2Nの点とイメージセンサーとの間の、システムが無限遠の物体距離に集束されたときの最小距離。
【0006】
有効焦点距離(EFL):レンズ(レンズ要素L1からLNの集合体)における、レンズの後側主点P´と後側焦点F´との距離。
【0007】
F値(f/#):入射瞳直径に対するEFLの比率。
【0008】
(背景技術)
マルチアパーチャデジタルカメラ(またはマルチカメラ)は、現在のモバイルハンドヘルド電子デバイス(またはスマートフォン、タブレットなどを実施するための短い「モバイルデバイス」)において一般的である。概して、70~90度のワイドカメラ視野(FOV)を有するワイドカメラは、モバイル機器のメイン(または「主要な」)カメラとして機能する。
【0009】
主な課題は、これまで以上に高画質(IQ)をサポートし、例えば10mm未満の装置高さの薄型モバイル機器に依然として適合するワイドカメラのデザインである。広いカメラのIQを向上させるための有望なパスの1つは、より大きなイメージセンサーの組み込みである。
【0010】
図1Aは、TTL、EFL、BFLなどのさまざまなカメラエンティティの定義を概略的に示す。モバイル機器に組み込まれるマルチカメラに使用されるほとんどの小型レンズにおいて、TTLはワイドレンズ用について例えば図1Aに示されるように、EFLよりも大きい。
【0011】
図1Bは、視野(FOV)、EFLを有する例示的なカメラと、センサ幅Sを有するイメージセンサとを示す。固定幅/高さ比および(長方形)イメージセンサについて、センサ対角線(SD)はセンサ幅および高さに比例する。例えば、1/1.2インチセンサは、14.3mmの標準偏差を有する。水平FOVは、EFLとセンサー幅Sとに次のように関連する。
【0012】
【数1】

【0013】
これはより大きなイメージセンサを備えたカメラを実現するためにはより大きなEFLが必要であるが、同様のFOVが必要であることを示している。広いカメラのIQを向上させるには広いカメラに大型のイメージセンサを組み込むことが望ましいが、同じ(広いカメラ)FOVを維持するために、より大きなEFLが必要になり、その結果TTLが大きくなる。これはモバイル機器での広いカメラの統合を妨げるため、望ましくない。
【0014】
ポップアウトカメラは、この衝突を解決する。それらは、カメラが使用されているとき(「ポップアウト状態」)の大きなTTLと、カメラが使用されていないとき(「折り畳まれた状態」)の折り畳まれたTTL(「c―TTL」)にTTLを折り畳むことによるスリムな設計との利点を組み合わせる。c‐TTLは現代のモバイルデバイスの高さ寸法と互換性がある。ポップアウト状態においてのみ、ポップアウトカメラはカメラとして動作可能である。ポップアウトカメラは、例えば共同所有された国際特許出願PCT/IB2020/058697に記載されている。
【0015】
1/1.2インチ以上、すなわち、SD≧14.3mmのような大きな画像センサを含むポップアウトワイドカメラをサポートするワイドカメラレンズ設計を有することは有益であろう。
【0016】
(発明の概要)
様々な実施例において、コンパクトデジタルカメラ用のレンズシステムが提供され、これは、センサ対角線SDを有するイメージセンサと、視野FOV>60degを有し、物体側から像側に向かってL1から始まるN≧6個のレンズエレメントL1~LNを有するレンズとを備え、それぞれのレンズエレメントが強度|f|を伴うそれぞれの焦点距離fを有し、このレンズエレメントは大きなギャップ(BG)によって分離された2つのレンズ群G1およびG2に分割され、レンズはポップアウト状態でポップアウト全トラック長さTTL<20mmを有し、潰れた状態で潰れた全トラック長さ(c―TTL)を有し、レンズシステムはBGを潰すことによってポップアウト状態から潰れた状態に(およびその逆に)切り替わるように構成され、ここで、BG>0.25×TTLであり、ここで、SD≧12mmであり、比率c―TTL/SD<0.7である。
【0017】
いくつかの実施例ではG1が5つ以上のレンズ素子を含んでもよく、G2は1つまたは2つのレンズ素子を含んでもよい。
【0018】
ある実施例では、比率c―TTL/TTL<0.7である。ある実施例では、比率c―TTL/TTL<0.65である。
【0019】
いくつかの実施例では、BG>0.3×TTLである。いくつかの実施例では、BG>0.35×TTLである。
【0020】
ある実施例では、G1の厚さTG1は0.35xTTL<TG1<0.47xTTLを満たす。
【0021】
一部の実施例では、G1のパワーPG1はPG1>0を満たし、G2のパワーPG2はPG2<0を満たす。一部の実施例では、-1.81≦PG1/PG2≦-0.9である。
【0022】
ある実施例では、i=6及びレンズエレメントL1~L6のレンズパワーP~Pの配列が、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナスである。
【0023】
ある実施例では、i=7及びレンズエレメントL1~L7のレンズパワーP1~P7の配列が、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、又は、プラス、マイナス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナス、又は、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、又は、プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナスであってもよい。
【0024】
ある実施例では、i=8及びレンズエレメントL1~L8のレンズパワーP1~P8の配列が、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナス、又は、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナスとすることができる。
【0025】
いくつかの実施例では、G1の最後の2つのレンズエレメントがアッベ数50<V<120、および実効焦点距離EFLが13mm<EFL<50mmであってもよい。
【0026】
ある実施例では、焦点距離の大きさ|f|L1と焦点距離の大きさ|f|L6は25%未満で変動し、両方とも|f|と|f|との各焦点距離の45%未満であってもよい。|f|,|f|,|f|,および|f|は、それぞれL2、L3、L4、およびL5である。
【0027】
いくつかの実施例では、L1、L2、L3およびL4は物体側に対してメニスカス形状を有し、L5およびL6は像側に対してメニスカス形状を有する。
【0028】
ある実施例では、L4の焦点距離の大きさ|f|は、L1、L2、L3、L5およびL6のそれぞれの焦点距離の大きさ|f|,|f|,|f|,|f|,|f|の各々の50%を超えて変化し得る。
【0029】
ある実施例では、L6の焦点距離の大きさ|f|は、焦点距離|f|,|f|,|f|,|f|,|f|の大きさのそれぞれの100%を超えて変化してもよい。
【0030】
一部の実施例では、PG1/Pは、1から10%を超えて変化しない。一部の実施例では、PG1/Pは、1から10%を超えて変化しない。一部の実施例では、PG1/PおよびPG1/Pは、1から20%を超えて変化しない。一部の実施例では、PG1/PおよびPG1/Pは、1から20%を超えて変化しない。一部の実施例では、PG1/Pは、1から20%を超えて変化しない。一部の実施例では、PG1/P、PG1/PおよびPG1/Pは、1から20%を超えて変化しない。一部の実施例では、PG1/PおよびPG1/Pは、1から20%を超えて変化しない。実施例によっては、PG1/P、PG1/PやPG1/Pは、1から10%を超えて変化しない場合がある。
【0031】
いくつかの実施例では、1つまたは複数のレンズエレメントがガラスから作製されてもよく、1つまたは複数のレンズエレメントのそれぞれの屈折率nは>1.7であってもよい。
【0032】
一部の実施例では、Lはガラス製であり、パワーn>1.7である。
【0033】
いくつかの実施例では、L、L、Lはガラスから作られ、それぞれが屈折率n>1.7を有する。
【0034】
いくつかの実施例では、LとLはガラスから作られ、それぞれが屈折率n>1.7を有する。
【0035】
いくつかの実施例では、Lの前面のたわみ点が水晶体の光軸から測定された距離d―fに位置し、ここで、1.5mm<d―f<3.5mmである。
【0036】
いくつかの実施例では、Lの後面におけるたわみ点が水晶体の光軸から測定された距離d―rに位置し、ここで、1.5mm<d―r<3.5mmである。
【0037】
いくつかの実施例では、上記または下記のようなレンズシステムが10~30mmのセンサ対角線SDを有するセンサを有するポップアウトカメラに含まれてもよい。
【0038】
いくつかの実施例では、14~22mmのセンサ対角線SDを有するセンサを有するポップアウトカメラに、上記または下記のようなレンズシステムを含めることができる。
【0039】
また、スマートフォンに搭載されるポップアウトカメラに、上記又は下記のようなレンズシステムを搭載する実施例もある。
【0040】
様々な実施例において、コンパクトデジタルカメラのためのレンズシステムが提供され、これは、センサ対角線SDを有するイメージセンサと、F値(f/#)と、レンズ厚さ(「TLens」)と、後方焦点距離(BFL)と、実効焦点距離(EFL)とを有し、物体側から像側に向かってL1から始まるN≧6レンズエレメントL1~LNを有し、強度|f|を伴うそれぞれの焦点距離fを有する各レンズエレメントLiを有する、視野FOV>60degのレンズとを備える。ここで、レンズシステムはBFLを折り畳んで折り畳まれたBFLにすることによってポップアウト状態から折り畳まれた状態に切り替えるように構成され(逆も同様)、ここで、SD≧12mmであり、BFL>0.15×TTLであり、比率c―TTL/SD<0.65である。
【0041】
(図面の簡単な説明)
本明細書に開示される実施例の非限定的な実施例は、このパラグラフの後に列挙される、本明細書に添付される図面に関連して以下に記載される。2つ以上の図に現れる同一の構造、要素、または部品は、それらが現れるすべての図において、一般に同じ数字でラベル付けされる。同一の要素が示されているが、ただ1つの図において番号が付されている場合、それらはそれらが現れるすべての図において同じ番号を有すると仮定される。図面および説明は本明細書で開示される実施例を明確にすることを意味し、いかなる形でも限定するものとみなされるべきではない。
【0042】
図面において、
図1Aは、TTLおよびEFLなどの様々なエンティティの定義を概略的に示す。
【0043】
図1Bは、薄いレンズの近似物または同等物に対するFOV、EFL、およびSの定義を示す。
【0044】
図2Aは、無限遠に集束されたポップアウト状態で本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムを概略的に示す図である。
【0045】
図2Bは、折り畳まれた状態にある図2Aのポップアウトシステムを概略的に示す図である。
【0046】
図2Cは、本明細書で開示される別のポップアウト光学レンズシステムをポップアウト状態で概略的に示す。
【0047】
図2Dは、崩壊状態における図2Cのポップアウトシステムを概略的に示す図である。
【0048】
図3Aは、第1の方法による焦点合わせによって、より近い(例えば50cmの)距離に焦点を合わせた図2Aのポップアウトシステムを示す。
【0049】
図3Bは、第2の手法による焦点合わせにより、より近い(例えば50cmの)距離に焦点を合わせた図2Aのポップアウトシステムを示す図である。
【0050】
図4は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムの一実施例を示す。
【0051】
図5は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムの別の実施例を示す。
【0052】
図6は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0053】
図7は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0054】
図8は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0055】
図9は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0056】
図10は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0057】
図11は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0058】
図12は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0059】
図13は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0060】
図14は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
【0061】
図15図16図17および図18は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに他の実施例を示す。
【0062】
詳細な説明
図2Aは、本明細書で開示されるポップアウトレンズ202およびイメージセンサ204を備える「2群」(または「2G」)ポップアウト光学レンズシステム200の一実施例を示す。ポップアウト光学レンズシステム200はポップアウトまたは拡張状態(すなわち、無限遠に焦点を合わせた状態)で示されている。ポップアウトレンズ202は、大きなギャップ(BG)、第1の物体側レンズ群(「G1」)、および第2のセンサ側レンズ群(「G2」)によって分離される2つのレンズ群に分割される。G1の厚さはTG1で表示される。レンズ202は複数のN個のレンズエレメントL1を含む(ここで、「i」は1とNとの間の整数であり、Nは5と9との間の実施例であってもよい)。L1は物体側に最も近いレンズエレメントであり、LNは画像側に最も近いレンズエレメント、つまりイメージセンサが位置する側である。この順序は、本明細書に開示されるすべてのレンズおよびレンズ素子に当てはまる。各レンズ素子Liは、それぞれの正表面S2i-1(指標「2i-1」が正表面の数である)と、それぞれの後表面S2i(指標「2i」が後表面の数である)とを備える。この番号付け規則は、説明全体で使用されている。あるいは、この説明全体を通して行われるように、レンズ表面は「Sk」としてマークされ、kは1~2Nにわたる。前面および後面は、場合によっては非球面であってもよい。しかし、これは限定的なものではない。
【0063】
本明細書で使用されているように、各レンズエレメントの「前面」という用語はカメラの入口(カメラ物体側)により近くに位置するレンズエレメントの表面を指し、「後面」という用語は、イメージセンサ(カメラ画像側)により近くに位置するレンズエレメントの表面を指す。
【0064】
各レンズ群は1つ以上のレンズエレメントLiを含む。G1が≧5の素子を含むことができ、G2は、1~2の素子を含むことができる。G2は当技術分野で知られているように、視野レンズとして働くことができる。
【0065】
図2Bは、折り畳まれた状態の2Gポップアウト光学レンズシステム200を示す。ビッグギャップBGは崩壊したBG(「c-BG」とマークされている)に崩壊する。すなわち、G1とG2の間の距離が減少し、その結果、崩壊したTTL(「c-TTL」)が生じる。c-BGは0.2mm~5mmの範囲であってもよい。BGのみが変更する。ポップアウト光学レンズシステム200における他の距離、例えば、G1及びG2にそれぞれ含まれるレンズエレメント間の距離は変更しない。
【0066】
図2Cは、厚さTLensを有するポップアウトレンズ252と、本明細書で開示されるイメージセンサ254とを備える「1群」(または「1G」)ポップアウト光学レンズシステム250の一実施例を示す。ポップアウト光学レンズシステム250は、ポップアウト状態で示されている。ポップアウトレンズ252は、2つのレンズ群に分割されていない。図2Dは、崩壊状態の1Gポップアウト光学レンズシステム250を示す。BFLはつぶれたBFL(「c-BFL」とマークされる)につぶされ、すなわち、レンズ252とイメージセンサ254との間の距離が減少し、その結果、c-TTLとなる。c―BFLは、0~3mmの範囲であってもよい。BFLのみが変更する。レンズ252のレンズ要素間の距離のような、ポップアウト光学レンズシステム250における他の距離は変更しない。
【0067】
2Gポップアウト光学レンズシステム200および1Gポップアウト光学レンズシステム250は、ポップアウトカメラに含まれ得る。光学手ぶれ補正(OIS)を実行するために、ポップアウトカメラは、当技術分野で公知のいくつかの方法を使用することができる。そのような方法は「レンズシフトOIS」であってもよく、レンズはOISのためにイメージセンサおよびカメラホストモバイル機器に対して移動される、または「センサシフトOIS」であってもよく、イメージセンサはレンズおよびOISのためのカメラホストモバイル機器に対して移動される。
【0068】
本明細書に開示されている全てのポップアウト光学レンズシステムは、共同所有のPCT特許出願PCT/IB2020/058697に記載されているポップアウトカメラの実施例で使用することができる。
【0069】
図2Aは無限遠に集束された2Gポップアウト光学レンズシステム200を示し、図3Aはより近い物体に集束された2Gポップアウト光学レンズシステム200を示し、1mに集束された実施例に対して、「G1-G2集束」と呼ばれる第1の集束方法に従う。G1-G2フォーカスの場合、G1とG2はBGで指定された太さから、互いにTFocusで指定された太さまで、フォーカスストローク「DelfG1-G2=TFocus-BG」によって移動する。BFLは変更しないが、BGは変更する。BGおよびTFocusの値は、本明細書中に開示される全ての2Gレンズシステムについて表1に示される。#BGは、G1―G2集束のために変化する表面を示す。
【0070】
図3Bは、「レンズ焦点合わせ」と呼ばれる第2の焦点合わせ方法に従って1mに集束された実施例について、より近い物体に焦点合わせされた2Gポップアウト光学レンズシステム200を示す。レンズ集束のために、G1およびG2は、イメージセンサに対してΔfLensだけ1つのレンズとして一緒に移動する。BGは変更しないが、BFLは変更する。レンズフォーカシングは、モバイル電子機器の最先端のデジタルカメラで使用されている標準的な方法である。
【0071】
以下に開示する全ての2Gポップアウト光学レンズシステムは、レンズフォーカシングと同様にG1-G2フォーカシングによってもフォーカスすることができる。以下に開示される全ての1Gポップアウト光学レンズシステムは、レンズフォーカシングによってフォーカスされる。
【0072】
以下に開示される全てのポップアウト光学レンズシステムは、光学レンズシステムを含むポップアウトカメラが動作しているポップアウト状態で示される。
【0073】
潰れた状態では、全ての2Gポップアウト光学レンズシステム実施例が0.2mm~4.4mmのc―BGを有する。折り畳まれた状態では、全ての1Gポップアウト光学レンズシステム実施例が1.0mm~2.5mmのc―BFLを有する。小さなc‐BGとc‐BFLは、それぞれスマートフォンのようなスリムなモバイル機器に集積できるスリムなカメラモジュールを達成するために有益である。明確にするために、本明細書で開示されるすべてのレンズシステムは、スマートフォンに有益に含まれるか、または組み込まれてもよい。
【0074】
表1は、以下に開示されるレンズシステム実施例400~1800に含まれる値および範囲を示す(SD、TTL、c―TTL、BG、c―BG、EFL、TG1、TFocusL1-L2、TLens、fLS、fN-1はmmで与えられ、半視野(「HFOV」)および35mm相当焦点距離(「35mmEqFL」)は度で与えられ、アッベ数v、#LおよびF値(「f/#」)はユニットなしで与えられ、パワーは逆メートル[1/m]で与えられる)。c-TTLMINとc-TTLMAXはそれぞれ、それぞれの実施例で達成できる最小と最大のc-TTLを参照する。一般に、表1において、「MIN」および「MAX」は、それぞれ、範囲内の最小値および最大値を指す。
【0075】
「#L」はレンズ内で最も強いレンズ要素の番号を表す。つまり、正の焦点の長さfが最小のレンズ要素である。「fLS」はレンズ内で最も強いレンズ要素のfを表す。「fN-1」はレンズ内のN-1th(つまり、最後から2番目の)レンズエレメントのfを表す。dL1-L2は、L1とL2の距離(またはエアギャップ)を表す。
【0076】
2G型レンズシステムでは、LはG1の最後のレンズ要素を指す。索引「LM-1+L」は、G1の最後の2つのレンズエレメントの特性を一緒に参照する。実施例400では、LM-1+LはL5とL6のプロパティを一緒に参照し、実施例1500では、L6とL7のプロパティを一緒に参照する。G1―G2集束を実行するために、BGは、無限遠に集束されたときの表面「#BG」の厚さを表す。「TFocus」は、それぞれ1m、0.5mにフォーカスしたときの表面「#BG」の太さを表す。G1群全体の累乗がPG1とマークされ、G2群全体の累乗がPG2とマークされ、個々のレンズ要素の累乗が要素番号でマークされる。つまり、L1の累乗がPとマークされ、L2の累乗がPとマークされ、TG1がG1の厚さを示す。
【0077】
【表1-1】

【0078】
【表1-2】

【0079】
以下に開示される全ての2Gレンズシステム実施例400-1500において、EFLに対するTTLの比はTTL/EFL=1.13~1.3の範囲にあり、SDに対するTTLの比はTTL/SD=0.64~0.78の範囲にあり、SDに対するc-TTLの比は、c-TTL/SD=0.41~0.73の範囲にある。
【0080】
以下に開示される全ての1Gレンズシステム実施例1600~1800において、TTL対EFLの比はTTL/EFL=1.05~1.3の範囲にあり、TTL対SDの比はTTL/SD=0.59~0.65の範囲にあり、c-TTL対SDの比は、c-TTL/SD=0.50~0.65の範囲にある。
【0081】
図4は、本明細書に開示され、番号400が付された2Gポップアウト光学レンズシステムの一実施例を示す。レンズシステム400は、2つのレンズ群G1およびG2に分割されたポップアウトレンズ402、イメージセンサ404、および任意選択的には光学素子406を備える。光学素子406は、例えば赤外線フィルタ、及び/又はガラスイメージセンサダストカバー用であってもよい。イメージセンサ404は、14.3mmのSDを有することができる。G1は6つのレンズ要素を含み、G2は1つのレンズ要素を含む。光線はレンズ402を通過し、イメージセンサ404上にイメージを形成する。図4はそれぞれについて3つの光線を有する3つの照射野、すなわち、上限周辺光線、下側周辺光線、および主光線を示す。全てのさらなる図は、これらの3つの光線も示す。
【0082】
ポップアウトレンズ402の詳細な光学データおよび表面データを表2~3に示す。表2に表面タイプを、表3に非球面係数を示す。表面の種類は:
a) Plano: 平面、曲率なし。
【0083】
b)Qタイプ1(QT1)表面たるみ式:
【0084】
【数2】

【0085】
c)非球面(ASP)表面たるみ式:
【0086】
【数3】

【0087】
ここで、{z、r}は基準円筒極座標であり、cは表面の近軸曲率であり、kは円錐パラメータであり、rnormは一般に、表面の透明開口(CA)の半分であり、Aは、レンズデータテーブルに示される非球面係数である。Z軸は、画像側に向かって正である。CAに対する値は明瞭な開口半径、すなわちD/2として与えられる。基準波長は555.0nmである。単位は、屈折率(「屈折率」)およびアッベ#を除いてmmである。各レンズ要素Liは、表2に与えられるそれぞれの焦点距離fiを有する。FOVは半FOV(HFOV)として与えられる。表面タイプ、Z軸、CA値、基準波長、ユニット、焦点距離、およびHFOVの定義は、以下のすべての表に有効である。
【0088】
【表2】

【0089】
【表3-1】

【0090】
【表3-2】

【0091】
L1の偏向点は、後面の光軸(「OA」)から測定した1.884mmの距離に位置する。Lの焦点距離の大きさ(|f|)とL(|f|)とが類似している。つまり、その大きさは<30%異なる可能性がある。大きさ|f|と|f|は、単一レンズ要素L、L、LおよびLのすべての焦点距離の大きさよりもはるかに小さい、つまり|f|,|f|<<|f|,|f|,|f|,|f|である。例えば|f|,|f|,|f|,|f|は|f|,|f|よりも45%を超えて大きいことがある。L1(P)とPG1の累乗の比率は、P/PG1=0.89を満たす。具体的には、表4に|fi/f|と|fi/f|との比率、それぞれのPとPG1の比率を示す。
【0092】
【表4】

【0093】
図5は、本明細書に開示され、番号500が付された2Gポップアウト光学レンズシステムの別の実施例を示す。レンズシステム500は2つのレンズ群G1およびG2に分割されたポップアウトレンズ502、イメージセンサ504、および任意選択的には光学素子506を備える。イメージセンサ504は、14.3mm(「1/1.2」センサ)のSDを有する可能性がある。表5に表面タイプを、表6に非球面係数を示す。
【0094】
【表5】

【0095】
【表6-1】

【0096】
【表6-2】

【0097】
L1からL7までのレンズエレメントのパワー配列は、+--+-+-(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)である。具体的には、L1~L7のレンズエレメントのレンズパワーPを表7に示す。L1、L2、L4は、物体側に対してメニスカスが形成されている。L5、L6は、それぞれ像側に対してメニスカスが形成されている。|f|は、単一レンズ要素L、L、およびLのすべての焦点距離の|f|よりもはるかに小さい。つまり、|f|<<|f|,|f|,|f|である。例えば、|f|,|f|,|f|は、50%を超えて|f|よりも大きいことがある。L4は、屈折率n>1.7のガラスで作られる。PG1とPは似ている。つまり、PG1/Pは1から10%を超えて変化しない。具体的には、テーブル7に、パワーP、|f/f|の比率、及び,各PとPG1との比率を示す。
【0098】
【表7】

【0099】
図6は、本明細書に開示され、番号600が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム600はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ602、イメージセンサ604、および任意選択的には光学素子606を備える。イメージセンサ604は、21.5mm(「1/0.8」センサ)のSDを有する可能性がある。表8に表面タイプを、表9に非球面係数を示す。
【0100】
【表8】

【0101】
【表9-1】

【0102】
【表9-2】

【0103】
L1からL7までのレンズエレメントのパワー配列は、+-+--+(プラス、マイナス、プラス、マイナス、マイナス、プラス)である。L5とL6(G1の最後の2レンズエレメント)は、共にAbbe-#L5+L6=71.87とEFLL5+L6=17.51mmである。|f|は、単一レンズ要素L、L、L、L、Lのすべての焦点距離の大きさよりもはるかに小さい。すなわち、|f|<<|f|,|f|,|f|,|f|,|f|である。例えば、|f|,|f|,|f|,|f|,|f|は、|f|よりも100%を超えて大きいことがある。L2、L4およびL6は、屈折率n>1.7を有するガラスから作られる。PG1とPは似ている。つまり、PG1/Pは1から10%を超えて変化しない。具体的には、テーブル10がパワーP、|f/f|の比率、及び、それぞれのPとPG1との間の比率を示している。
【0104】
【表10】

【0105】
図7は、本明細書に開示され、番号700が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム700はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ702と、イメージセンサ704と、随意に、光学素子706とを備える。イメージセンサ204は、21.5mm(「1/0.8」センサ)のSDを有する可能性がある。表11は表面タイプを提供し、表12は、非球面係数を提供する。
【0106】
【表11】

【0107】
【表12-1】

【0108】
【表12-2】

【0109】
L1からL7までのレンズエレメントのパワー配列は、以下の通りである。++-+-+-(プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナス)。表13を参照されたい。L5とL6(G1の最後の2レンズエレメント)は共にAbbe-#L5+L6=79.38とEFLL5+L6=49.75mmである。|f|は、単一レンズ要素L、L、L、L、Lのすべての焦点距離よりもはるかに小さい。すなわち、|f|<<|f|,|f|,|f|,|f|,|f|である。例えば、|f|,|f|,|f|,|f|,|f|は80%を超えて|f|よりも大きいことがある。
【0110】
L1のたわみ点は、前面のOAから測定した3.275mmの距離、後面のOAから測定した2.749mmの距離に位置する。PG1とP、およびPG1とPは似ている。つまり、PG1/PとPG1/Pは1から20%を超えて変化しない。L4は、屈折率n>1.7のガラスで作られる。具体的には、テーブル13にはパワーP、それぞれのPとPG1との間の比率、|f/f|の比率、及び各レンズ要素の屈折率が示されている。
【0111】
【表13】

【0112】
図8は、本明細書に開示され、番号800が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム800はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ802、イメージセンサ804、および任意選択的には光学素子806を備える。イメージセンサ804は、21.5mmのSDを有することができる。表14は表面タイプのみを提供し、表15は、非球面係数を提供する。
【0113】
【表14】

【0114】
【表15-1】

【0115】
【表15-2】

【0116】
L1からL7までのレンズパワーの配列は、++-+-+-(プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナス)である。L1のたわみ点は前面のOAから測定した1.989mmの距離に、後面のOAから測定した1.95mmの距離に位置する。PG1とPだけでなく、PG1とPも同様である。つまり、PG1/PとPG1/Pは1から20%を超えて変化しない。具体的には、表16がパワーPとそれぞれのPとPG1との間の比率とを示している。
【0117】
【表16】

【0118】
図9は、本明細書に開示され、番号900が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム900は、G1およびG2に分割されたポップアウトレンズ902と、イメージセンサ904と、任意選択で光学素子906とを備える。イメージセンサ904は、21.5mmのSDを有することができる。G1は5つのレンズ要素を含み、G2は1つのレンズ要素を含む。表17は表面タイプを提供し、表18は、非球面係数を提供する。
【0119】
【表17】

【0120】
【表18-1】

【0121】
【表18-2】

【0122】
L1からL6までのレンズパワーの配列は、+-+-+-(プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、マイナス)である。PG1とPは似ている。つまり、PG1/Pは1から20%を超えて変化しない。具体的には、表19がそれぞれのPとPG1との間のパワーPと比率とを示している。
【0123】
【表19】

【0124】
図10は、本明細書に開示され、番号1000が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム1000はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ1002、イメージセンサ1004、および任意選択的には光学素子1006を備える。イメージセンサ204は、21.5mmのSDを有することができる。表20は表面タイプを提供し、表21は、非球面係数を提供する。
【0125】
【表20】

【0126】
【表21-1】

【0127】
【表21-2】

【0128】
L1からL7までの一連のレンズパワーは、+--+-+-(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)のようになる。PG1とPは似ている。つまり、PG1/Pは1から20%を超えて変化しない。L4およびL6は、屈折率n>1.7を有するガラスから作られる。具体的には、表22がパワーP、各々のPとPG1との間の比率、およびレンズエレメントの反射指数を示す。
【0129】
【表22】

【0130】
図11は、本明細書に開示され、番号1100が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム1100はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ1102、イメージセンサ1104、および任意選択的には光学素子1106を備える。イメージセンサ1104は、21.5mmのSDを有することができる。表23は表面タイプを提供し、表24は、非球面係数を提供する。
【0131】
【表23】

【0132】
【表24-1】

【0133】
【表24-2】

【0134】
L1からL7までの一連のレンズパワーは、+-++-+-(プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス)である。PG1とPだけでなく、PG1とPも同様である。つまり、PG1/PとPG1/Pは1から10%を超えて変化しない。L4およびL6は、屈折率n>1.7を有するガラスから作られる。具体的には、表25がパワーP、各々のPとPG1との間の比率、およびレンズエレメントの反射指数を示す。
【0135】
【表25】

【0136】
図12は、本明細書に開示され、番号1200が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム1200は、G1およびG2に分割されたポップアウトレンズ1202、イメージセンサ1204、および任意選択で、光学素子1206を備える。イメージセンサ1204は、21.5mmのSDを有することができる。表26は表面タイプを提供し、表27は、非球面係数を提供する。
【0137】
【表26】

【0138】
【表27-1】

【0139】
【表27-2】

【0140】
L1からL7までの一連のレンズパワーは、+-+-+(プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス)のようになる。PG1とPだけでなく、PG1とP、PG1とPも似ている。つまり、PG1/PとPG1/PだけでなくPG1/Pも1から20%を超えて変化することはない。具体的には、表28がそれぞれのPとPG1との間のパワーPと比率とを示している。
【0141】
【表28】

【0142】
図13は、本明細書に開示され、番号1300が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム1300はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ1302、イメージセンサ1304、および任意選択的には光学素子1306を備える。イメージセンサ1304は、21.5mmのSDを有することができる。表29は表面タイプを提供し、表30は、非球面係数を提供する。
【0143】
【表29】

【0144】
【表30】

【0145】
L1からL7までの一連のレンズパワーは、+-+--+-(プラス、マイナス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナス)のようになる。PG1とPとPは似ている。つまり、PG1/PとPG1/Pは1から20%を超えて変化しない。具体的には、表31が―P、およびそれぞれのPとPG1の比率を示している。
【0146】
【表31】

【0147】
図14は、本明細書に開示され、番号1400が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム1400はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ1402、イメージセンサ1404、および任意選択的には光学素子1406を備える。イメージセンサ1404は、21.5mmのSDを有することができる。G1は6個のレンズ要素を含み、G2は2個のレンズ要素を含む。表32は表面タイプを提供し、表33は、非球面係数を提供する。
【0148】
【表32】

【0149】
【表33-1】

【0150】
【表33-2】

【0151】
L1からL8までの一連のレンズパワーは、+++-+-++(プラス、プラス、プラス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、プラス)である。PG1とPだけでなく、PG1とPも同様である。つまり、PG1/PとPG1/Pは1から20%を超えて変化しない。具体的には、表34がそれぞれのPとPG1との間のパワーPと比率を示している。
【0152】
【表34】

【0153】
図15は、本明細書に開示され、番号1500が付された2Gポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。レンズシステム1500はG1およびG2に分割されたポップアウトレンズ1502、イメージセンサ1504、および任意選択的には光学素子1506を備える。イメージセンサ1504は、21.5mmのSDを有することができる。G1は6つのレンズ要素を含み、G2は1つのレンズ要素を含む。表35は表面タイプを提供し、表36は、非球面係数を提供する。
【0154】
【表35】

【0155】
【表36-1】

【0156】
【表36-2】

【0157】
L1からL7までのレンズエレメントのレンズパワーの配列は、+--+-++-(プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナス、プラス、プラス、マイナス)である。L1のたわみ点は、後面のOAから測定した2.16mmの距離に位置する。PG1とP、PG1とPG6、G1とPは似ている。つまり、PG1/PとPG1/PだけでなくPG1/Pも1から10%を超えて変化しない。具体的には、表37がそれぞれのPとPG1のPパワーと比率を示している。
【0158】
【表37】

【0159】
図16は、本明細書に開示され、番号1600が付された1Gポップアウト光学レンズシステムの一実施例を示す。レンズシステム1600は、ポップアウトレンズ1602、イメージセンサ1604、および任意選択で、光学素子1606を備える。イメージセンサ1604は、16.0mmのSDを有することができる。表38は表面タイプを提供し、表39は、非球面係数を提供する。
【0160】
【表38】

【0161】
【表39-1】

【0162】
【表39-2】

【0163】
y軸に沿ってとられ、レンズ1602のOAから始まるL5の厚さプロファイル(z軸に沿って測定される厚さ)はOAにおいて極大値を有し、最小値の位置はL5のマージン(または境界)ではなく、すなわち、最小値は、OAからDA/2より小さい距離に位置する。L5について上述したように取られたL6の厚さプロファイルはOAにおいて極小を有し、最大の位置はL6のマージンではない。L5およびL6のこの特性は、それぞれ、低い視野曲率を有するレンズを達成するために有益である。レンズエレメントL1~L6のパワー配列は、プラス、マイナス、プラス、プラス、プラス、マイナスである。L2は強い負レンズであり、その大きさ|f2|は|f2|/EFL<1.5を満たす。
【0164】
図17は、本明細書に開示され、番号1700が付された1Gポップアウト光学レンズシステムの別の実施例を示す。レンズシステム1700はポップアウトレンズ1702、イメージセンサ1704、および任意選択的には光学素子1706を備える。イメージセンサ1704は、16.0mmのSDを有することができる。表40は表面タイプを提供し、表41は、非球面係数を提供する。
【0165】
【表40】

【0166】
【表41-1】

【0167】
【表41-2】

【0168】
L1とL2ならびにL3とL4は互いに均一な距離を有している。y軸に沿ったOAとDA/2の間のすべての値に対して、z軸に沿ってそれぞれ測定されたL1とL2の間の距離の平均(「μL1-L2」)とL3とL4の間の距離の平均(「μL3-L4」)はμdL1-L2=0.06mmとμdL3-L4=0.39mmであり、平均の標準偏差は、πdL1-L2=0.02mmとπdL3-L4=0.07mmである。σとμの比率はそれぞれL1、L2、L3、L4についてσdL1-L2/μL1-L2=0.36、σdL3-L4/μL3-L4=0.17である。L1とL2(「dL1-L2」)とL3とL4(「dL3-L4」)の間のOAにおける距離の比率とTLensは、それぞれdL1-L2/TLens=1.03%とdL3-L4/TLens=5.2%である。L1とL2は互いに非常に近く、ダブレットレンズに似ている。
【0169】
図18は、本明細書に開示され、番号1800が付された1Gポップアウト光学レンズシステムの別の実施例を示す。レンズシステム1800は、ポップアウトレンズ1802、イメージセンサ1804、および任意選択で、光学素子1806を備える。イメージセンサ1804は、16.0mmのSDを有することができる。表42は表面タイプを提供し、表43は、非球面係数を提供する。
【0170】
【表42】

【0171】
【表43-1】

【0172】
【表43-2】

【0173】
レンズエレメントL1~L7のパワー配列は、マイナス、プラス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナスである。L6はOAに位置しない偏向点を有し、低視野湾曲のレンズを達成するのに有益である。y軸に沿って取り出され、レンズ1802のOAから出発するL6の厚さプロファイルはOAで極大値を有し、最小値を有する。ここで、最小値の位置は、L6のマージンではない。これは、低い磁界曲率を達成するために有益である。L1-L5の表面は全て凸状である。レンズエレメントL1からL8までのFiの配列の符号は、マイナス、マイナス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、プラス、マイナスである。
【0174】
L1およびL2、L2およびL3ならびにL3およびL4は、互いに均一な距離を有している。y軸に沿ったOAとDA/2の間のすべての値に対して、平均距離はμdL1-L2=0.10mm、μdL2-L3=0.17mm、μdL3-L4=0.15mmであり、平均の標準偏差は、π=0.09mm、πdL2-L3=0.07mm、πdL3-L4=0.02mmである。標準偏差と平均距離の比は、L1、L2とL2、L3とL3、L4に対してそれぞれσdL1-L2/μL1-L2=0.88、σdL2-L3/μL2-L3=0.43,σdL3-L4/μL3-L4=0.02であった。OA距離dL1-L2=0.07mm,dL2-L3=0.12mmおよびdL3-L4=0.12mm、およびTLensの比率は、それぞれdL1-L2/TLens=0.93%,dL2-L3/TLens=1.56%およびdL3-L4/TLens=1.47%である。
【0175】
本発明は特定の実施例および一般的に関連する方法に関して説明されてきたが、実施例および方法の改変および置換は当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書に記載された具体的な実施例によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものと理解されるべきである。
【0176】
明確にするために、別個の実施例の文脈で説明される、本明細書で開示される主題の特定の特徴は、単一の実施例で組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために、単一の実施例の文脈で説明される、本明細書で開示される主題の様々な特徴は別々に、または任意の好適な組み合わせで提供されてもよい。
【0177】
さらに、明確にするために、用語「実質的に」は、本明細書では許容範囲内の値の変動の可能性を暗示するために使用される。一実施例によれば、本明細書で使用される「実質的に」という語は、任意の特定の数値を超える、またはそれ未満の10%までの考えられる変動を意味すると解釈されるべきである。別の実施例によれば、本明細書で使用される「実質的に」という語は、任意の特定の数値を上回るかまたは下回る、5%までの起こり得る変動を意味すると解釈されるべきである。さらなる実施例によれば、本明細書で使用される「実質的に」という語は、任意の特定の数値を超えるかまたは下回る2.5%までの起こり得る変動を意味すると解釈されるべきである。
【0178】
特に明記しない限り、選択のための選択肢のリストの最後の2つのメンバー間の発現「および/または」の使用はリストされた選択肢のうちの1つまたは複数の選択が適切であり、行われ得ることを示す。
【0179】
特許請求の範囲または明細書が「a」または「an」要素を指す場合、そのような言及は、その要素のうちの1つのみがあると解釈されるべきではないことを理解されたい。
【0180】
本明細書で言及されている全ての特許および特許出願は、それぞれの個々の特許または特許出願が参照により本明細書に組み込まれるように具体的かつ個別に示されているのと同じ程度まで、参照によりその全体が明細書に組み込まれる。さらに、本出願における任意の参考文献の引用または同定は、そのような参考文献が本開示の先行技術として利用可能であることを容認するものとして解釈されるべきではない。
(本開示の異なる側面)
[項目1]
コンパクトデジタルカメラのためのレンズシステムであって、
-センサ対角線SDを有するイメージセンサと、
視野FOV>60degを有し、fナンバー(f/#)、レンズ厚さ(「TLens」)、後方焦点距離(BFL)、実効焦点距離(EFL)、および物体側から像側に向かってL1から始まるレンズ光軸(OA)に沿って配置された6≦N≦8のレンズエレメントを有するレンズとを備え、
それぞれのレンズエレメントLiは、|f|の大きさを有するそれぞれの焦点距離fi,を有し、
前記レンズは、ポップアウト状態でポップアウト全トラック長さTTL<20mmであり、コラプス状態でコラプス全トラック長さc-TTLを有し、
前記レンズシステムは、BFLをコラプスBFLにすることによってポップアウト状態からコラプス状態に切り替えるように構成され、
SD≧12mm、BFL>0.15×TTLであり、比率c-TTL/SD<0.65であり、TLensがポップアウト状態とコラプス状態とで同じであるレンズシステム。
[項目2]
c-TTL/SD>0.4である項目1に記載のレンズシステム。
[項目3]
f/#<2.0である項目1に記載のレンズシステム。
[項目4]
N=8であり、f/#<1.8である項目1に記載のレンズシステム。
[項目5]
f/#>1.5である項目1に記載のレンズシステム。
[項目6]
BFL>1.5mmである項目1に記載のレンズシステム。
[項目7]
BFL<3.0mmである項目1に記載のレンズシステム。
[項目8]
c-TTL/SD<0.6である項目1に記載のレンズシステム。
[項目9]
N=6であり、c-TTL/SD<0.55である項目1に記載のレンズシステム。
[項目10]
c-TTL/TTL<0.9である項目1に記載のレンズシステム。
[項目11]
BFL>0.15×TTLである項目1に記載のレンズシステム。
[項目12]
BFL>0.2×TTLである項目1に記載のレンズシステム。
[項目13]
SD=16.0mmである項目1に記載のレンズシステム。
[項目14]
SDが12~30mmの範囲である項目1に記載のレンズシステム。
[項目15]
SDが14~20mmの範囲である項目1に記載のレンズシステム。
[項目16]
L1とL2との間の距離はdL1-L2で印され、比率dL1-L2/TLens<2%である項目1に記載のレンズシステム。
[項目17]
L1とL2との間の距離はdL1-L2で印され、比率dL1-L2/TLens<1%である項目1に記載のレンズシステム。
[項目18]
最も強いレンズエレメントの焦点距離がfLSと印され、fLS/EFL<1である項目1に記載のレンズシステム。
[項目19]
最後のレンズ要素から2番目の焦点距離がfN-1と印され、fN-1/EFL<2である項目1に記載のレンズシステム。
[項目20]
最後のレンズ要素から2番目の焦点距離がfN-1と印され、fN-1/EFL<1.5である項目1に記載のレンズシステム。
[項目21]
N=6であり、前記レンズのOAに直交する軸に沿って取られるL5の厚さプロファイルが局所最小値を有し、かつ、前記局所最小値の位置がL5のマージンに存在しない項目1に記載のレンズシステム。
[項目22]
N=6であり、前記レンズのOAに直交する軸に沿って取られるL5の厚さプロファイルが局所最小値を有し、かつ、前記局所最小値の位置がL5のマージンに存在しない項目1に記載のレンズシステム。
[項目23]
N=6であり、前記レンズのOAに直交する軸に沿って取られるL6の厚さプロファイルが局所最大値を有し、かつ、前記局所最大値の位置がL6のマージンに存在しない項目1に記載のレンズシステム。
[項目24]
N=6であり、レンズエレメントL1~L6のレンズパワーの配列がプラス、マイナス、プラス、プラス、プラス、マイナスである項目1に記載のレンズシステム。
[項目25]
N=7であり、前記OAに平行な軸に沿って測定されたL1とL2との間の平均距離であって、μL1-L2と印された平均距離と、「σL1-L2」と印された前記平均距離からの標準偏差とが、σdL1-L2/μL1-L2<0.5を満たす、項目1に記載のレンズシステム。
[項目26]
N=7であって、前記OAに平行な軸に沿って測定されたL3とL4との間の平均距離であって、μL3-L4と印された平均距離と、「σL3-L4」と印された前記平均距離からの標準偏差とが、σdL3-L4/μL3-L4<0.3を満たす、項目1に記載のレンズシステム。
[項目27]
N=7であり、L6がレンズのOAに位置しない偏向点を有する、項目1記載のレンズシステム。
[項目28]
N=7であり、レンズエレメントL1~L7に対するレンズパワーの配列は、マイナス、プラス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、マイナスである項目1に記載のレンズシステム。
[項目29]
N=8であり、前記レンズのOAに垂直な軸に沿って取られたL6の厚さプロファイルが局所最小値を有し、前記局所最小値の位置がL6のマージンに存在しない項目1に記載のレンズシステム。
[項目30]
N=8であり、レンズエレメントL1~L8のレンズパワーの配列がマイナス、マイナス、プラス、マイナス、マイナス、プラス、プラス、マイナスとなる項目1のレンズシステム。
[項目31]
N=8であり、前記OAに平行な軸に沿って測定されたL1とL2との間の平均距離であって、μL1-L2と印された平均距離と、σL1-L2と印された前記平均距離からの標準偏差とがσdL1-L2/μL1-L2<1.25を満たす、項目1に記載のレンズシステム。
[項目32]
N=8であり、前記OAに平行な軸に沿って測定されたL2とL3との間の平均距離であって、μL2-L3と印された平均距離と、σL2-L3と印された前記平均距離からの標準偏差とがσdL2-L3/μL2-L3<0.75を満たす、項目1に記載のレンズシステム。
[項目33]
N=8であり、前記OAに平行な軸に沿って測定されたL3とL4との間の平均距離であって、μL3-L4と印された平均距離と、σL3-L4と印された前記平均距離からの標準偏差とがσdL3-L4/μL3-L4<0.1を満たす、項目1に記載のレンズシステム。
[項目34]
前記レンズシステムはポップアウトカメラに含まれ、前記ポップアウトカメラはスマートフォンに含まれる、項目1~33のいずれか一項に記載のレンズシステム。
【図面の簡単な説明】
【0181】
図1A図1Aは、TTLおよびEFLなどの様々なエンティティの定義を概略的に示す。
図1B図1Bは、薄いレンズの近似物または同等物に対するFOV、EFL、およびSの定義を示す。
図2A図2Aは、無限遠に集束されたポップアウト状態で本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムを概略的に示す図である。
図2B図2Bは、折り畳まれた状態にある図2Aのポップアウトシステムを概略的に示す図である。
図2C図2Cは、本明細書で開示される別のポップアウト光学レンズシステムをポップアウト状態で概略的に示す。
図2D図2Dは、崩壊状態における図2Cのポップアウトシステムを概略的に示す図である。
図3A図3Aは、第1の方法による焦点合わせによって、より近い(例えば50cmの)距離に焦点を合わせた図2Aのポップアウトシステムを示す。
図3B図3Bは、第2の手法による焦点合わせにより、より近い(例えば50cmの)距離に焦点を合わせた図2Aのポップアウトシステムを示す図である。
図4図4は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムの一実施例を示す。
図5図5は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムの別の実施例を示す。
図6図6は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図7図7は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図8図8は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図9図9は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図10図10は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図11図11は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図12図12は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図13図13は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図14図14は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに別の実施例を示す。
図15図15は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに他の実施例を示す。
図16図16は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに他の実施例を示す。
図17図17は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに他の実施例を示す。
図18図18は、本明細書に開示されるポップアウト光学レンズシステムのさらに他の実施例を示す。
図1A
図1B
図2A
図2B
図2C
図2D
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
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図18