特許 7436716 コンパクト屈曲式カメラ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】コンパクト屈曲式カメラ構造

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/17 20210101AFI20240214BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20240214BHJP

   G03B 19/07 20210101ALI20240214BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240214BHJP

   H04N 23/56 20230101ALI20240214BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

G03B17/17

G03B15/05

G03B19/07

H04N23/55

H04N23/56

G03B30/00

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023018093

(22)【出願日】2023-02-09

(62)【分割の表示】P 2020201684の分割

【原出願日】2018-11-14

(65)【公開番号】P2023054050

(43)【公開日】2023-04-13

【審査請求日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】62/590,324

(32)【優先日】2017-11-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/618,304

(32)【優先日】2018-01-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【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】シャブタイ，ガル

(72)【発明者】

【氏名】ゴールデンバーグ，エプライム

(72)【発明者】

【氏名】イェディッド，イタイ

(72)【発明者】

【氏名】バチャール，ギル

(72)【発明者】

【氏名】コーエン，ノイ

【審査官】殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２４５９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０６２５８６２０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００４－２１９５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／００８８０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２３８８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０２４１９２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】国際公開第２０１７／０３７６８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２０－５１０８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３８０４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６

Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｈ０４Ｎ ５／２２２ － ５／２５７

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／４０ － ２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０ － ２３／９５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屈曲式カメラであって、
第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を含み、上記第１の方向における外面についての光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有する光路屈曲素子（ＯＰＦＥ）部と、
上記光路屈曲素子とイメージセンサとの間に配置されるレンズ部であって、上記第１の方向におけるレンズ部の外面間の、少なくとも１つのレンズ部高さＨ_Ｌを有するレンズ部と、
上記レンズ部と上記イメージセンサとの間に延在する後焦点距離（ＢＦＬ）部であって、上記第１の方向における上記後焦点距離部高さＨ_ＢＦＬを、Ｈ _ＢＦＬ ＜Ｈ _Ｐ 、かつＨ _ＢＦＬ ＜Ｈ _Ｌ であるように有する後焦点距離部と、
上記後焦点距離部上または上記レンズ部上に配置されるフラッシュ素子と、を備え、
上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐであり、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}は、屈曲式カメラの底部からフラッシュ素子の頂部までの合計高さを示し、
表面上にバンプを有し、
上記バンプは上記屈曲式カメラを含む領域を囲み、
上記バンプは上記第２の方向に沿って規定された長さＬ _Ｂ を有し、
長さＬ _Ｂ は上記光路屈曲素子部の長さＬ _ｐ 、及び上記レンズ部の長さＬ _Ｌ の組み合わせの長さを含む、上記屈曲式カメラを備えた携帯電子機器。

【請求項2】

上記フラッシュ素子は、上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクション上に配置される、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項3】

上記フラッシュ素子は、上記後焦点距離部の一部分上および上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションの一部分上に配置される、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項4】

上記レンズ部は、上記第１の方向におけるレンズ部の外面間の、少なくとも１つのレンズ部高さＨ_Ｌを有し、Ｈ_Ｌ＜Ｈ_Ｐである、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項5】

上記レンズ部は、２つのレンズサブセクションを含み、当該２つのレンズサブセクションのうち上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションは、高さＨ_Ｌ２を有し、Ｈ_Ｌ２＜Ｈ_Ｌである、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項6】

上記後焦点距離部は上面と底面とを有し、
上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、
上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記後焦点距離部の上記底面よりも上記後焦点距離部の上記上面に近い、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項7】

上記レンズ部は幅Ｗ_Ｌを有し、Ｗ_Ｌ＞Ｈ_Ｌ＞Ｈ_ＢＦＬである、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項8】

Ｈ_ＢＦＬ≦Ｈ_Ｌ２、かつ、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである、請求項５に記載の携帯電子機器。

【請求項9】

上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられることを防止するように構成された内面を有する、請求項６に記載の携帯電子機器。

【請求項10】

垂直カメラを備える、請求項１に記載の携帯電子機器。

【請求項11】

上記垂直カメラは、上記第１の方向と平行な垂直カメラ光軸を有する、請求項１０に記載の携帯電子機器。

【請求項12】

上記垂直カメラと上記屈曲式カメラとは、デュアルアパーチャカメラを形成し、
上記デュアルアパーチャカメラは上記第２の方向に沿って規定された長さＬ_ＤＣを有し、
Ｌ_Ｂ＜Ｌ_ＤＣである、請求項１１に記載の携帯電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示される実施形態は、一般に、デジタルカメラに関し、特に、スマートフォンなどの携帯電子機器に組み込まれる、屈曲式カメラおよびデュアル屈曲式垂直カメラに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、携帯電話（特にスマートフォン）、タブレット、およびラップトップなどの携帯電子機器が広く普及している。これらの装置の多くは、例えば、主後面カメラ（すなわち、ユーザから離れて面し、しばしば何気ない写真の撮影に使用される、装置の背面側のカメラ）と、二次正面カメラ（すなわち、装置の正面側に配置され、しばしばビデオ会議に使用されるカメラ）とを含む、１つまたは２つのコンパクトな「垂直（ｕｐｒｉｇｈｔ）」カメラを備える。携帯電話カメラ(ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｃａｍｅｒａ)、特に携帯電話カメラ(ｃｅｌｌ ｐｈｏｎｅ ｃａｍｅｒａ)における重要な性能指数は、カメラの高さ、又は、カメラもしくはカメラレンズの垂直距離である。

【0003】

こういったカメラの大部分の設計は、本質的に比較的コンパクトであるが、デジタルスチルカメラの従来の設計と同様である。すなわち、上記設計は、イメージセンサの上部に配置されたレンズアセンブリ（またはいくつかの光学素子の列）を備え、このことが「垂直」という用語を説明する。レンズアセンブリ（「レンズモジュール」または単に「レンズ」とも呼ばれる）は、入射光線を屈折させ、入射光線を曲げて、イメージセンサ上に風景の画像データ（または「画像」）を生成する。これらのカメラの寸法は、主として、センサのサイズおよび光学系の高さによって決定される。これらは、通常、レンズの焦点距離（「ｆ」）およびその視野（ＦＯＶ）を通して結び付けられている。すなわち、あるＦＯＶをあるサイズのセンサ上に結像させなければならないレンズは、特定の焦点距離を有する。このようなカメラでは、焦点距離が増えると、典型的には、光学系の高さが高くなる。

【0004】

近年、コンパクトカメラの高さを低減するために、屈曲式カメラ構造（単に「屈曲式カメラ」とも呼ばれる）が提案されている（例えば、共願である米国特許出願第２０１６００４４２５０号、および、ＰＣＴ／ＩＢ２０１６／０５２１４３号を参照されたい。それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる）。屈曲式カメラ（図１Ａ～図１Ｃ参照）では、光路屈曲素子（以下、「ＯＰＦＥ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｔｈ Ｆｏｌｄｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ）」または「反射素子」と呼ぶ）、例えばプリズムまたはミラーが、モバイル機器の裏面に対して実質的に垂直な方向からモバイル機器の裏面に対して実質的に平行な方向に光の伝播方向を傾斜させるために追加される。簡単のために、反射素子は、以下、「ＯＰＦＥ」とも呼ばれる。図１Ａ～１Ｃは、１００と番号付けされた周知の屈曲式カメラの様々な図である。直交するＸ-Ｙ-Ｚ座標（「軸」）系が、斜視図である図１Ａおよび図１Ｂについて示されている。これらの座標は、以下のすべての斜視図に適用される。図１Ｃの側面図では、座標のうちの２つが別々に示されている。これらの座標は、以下のすべての側面図にも当てはまる。図示の座標系は例示的なものである。

【0005】

明確にするために、「実質的に」というタームは、本明細書では許容可能な範囲内の値の変動の可能性を示すために使用される。一例によれば、本明細書で使用される「実質的に」という用語は、任意の指定された値を最大で１０％上回る、または下回る変動がありうることを意味すると解釈されるべきである。別の例によれば、本明細書で使用される「実質的に」という用語は、任意の指定された値を最大で５％上回る、または下回る変動がありうることを意味すると解釈されるべきである。さらなる例によれば、本明細書で使用される「実質的に」という用語は、任意の指定された値を最大で２．５％上回る、または下回る変動がありうることを意味すると解釈されるべきである。

【0006】

カメラ１００は、長さＬ_Ｐ及び高さＨ_Ｐを有するＯＰＦＥ部と、長さＬ_Ｌを有するレンズ部１０４と、長さＬ_ＢＦＬを有する後方焦点距離（ＢＦＬ）部１０６と、を含む。いくつかの実施形態では、いくつかの部分に対する仕切り（パーティション）は各部品が別々に製造され、すべての部分が一緒に接着されるようになっている。いくつかの実施形態では、いくつかの部品に対する仕切りは概略的なものに過ぎず、すなわち、すべての部品は製造プロセスにおいて一体的に作製される。３つの部分は、屈曲式カメラの「カメラ高さ」におおよそ対応する、実質的に共通の高さＨ_ＦＬ（１０％以内の差異）を有する。Ｈ_ＦＬは３つの部分の外面間の軸Ｙに沿った距離（Ｙは、物体からカメラまでの方向であるか、または以下で説明される第１の方向１１０に平行な方向である）として定義される。また、３つの部分の高さが正確に等しくない例では、最大の高さを有する部分の外面間の軸Ｙに沿った距離として定義される。いくつかの例では、Ｈ_ＦＬの値域は３～８ミリメートルである。いくつかの例では、Ｈ_ＦＬの値域は５～６ミリメートルである。ＯＰＦＥ部１０２は、光路を第１の方向（光軸）１１０から第２の方向（光軸）１１２に屈曲させるＯＰＦＥ１０８を含む。レンズ部１０４は、第２の方向１１２に平行な共通の光軸を有する１つ以上のレンズエレメントを有するレンズアセンブリ１１４を含む。ＢＦＬ部１０６は、イメージセンサ（または単に「センサ」）１１６を含む。ＢＦＬは、センサに面するレンズエレメントの（センサに向かう）放射面とセンサ自体との間の距離に等しい。屈曲式カメラは、長さＬ_ＦＬおよび幅Ｗ_ＦＬを有する。

【0007】

屈曲式カメラは、本明細書では「デュアル屈曲式垂直カメラ」または単に「デュアルカメラ」とも呼ばれるデュアルカメラ構造に通常の「垂直」カメラを含めて、幾つかの異なる方法により組み立てることができる。例えば、共願である国際特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１５／０５６００４号を参照されたい。国際特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１５／０５６００４号は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。デュアル屈曲式垂直カメラの一例を図２Ａ～２Ｃに示す。これらの図は、２００と番号付けされた屈曲式デュアルカメラを様々な図で示している。屈曲式デュアルカメラ２００は、カメラ１００と同様の屈曲式カメラ２０２と、高さＨ_Ｕおよび第１の方向１１０に平行な光軸１１０’を有する垂直カメラ２０４とを含む。光軸１１０’と第１の方向１１０との間の距離は、屈曲式デュアルカメラ２００のベースラインとして定義される。図示された特定の実施形態では、２つのカメラがＺ軸に沿って位置する。デュアルカメラは長さＬ_ＤＣおよび幅Ｗ_ＤＣを有する。幅Ｗ_ＤＣは、屈曲式カメラおよび垂直カメラの幅のうちの大きい方によって決定することができる。この例では屈曲式カメラおよび垂直カメラがＺ軸に沿って整列して示されているが、例えば、共願であるＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１５／０５６００４号（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に示されているような他の構成も知られており、適用が可能であることに留意されたい。

【0008】

２つの垂直カメラを有するデュアルカメラ（本明細書では「デュアル垂直・垂直カメラ（ｄｕａｌ ｕｐｒｉｇｈｔ－ｕｐｒｉｇｈｔ ｃａｍｅｒａｓ）」とも呼ばれる）が知られている。スマートフォンのような携帯電子機器へのデュアル垂直・垂直カメラの組み込みも知られており、デュアル垂直・垂直カメラ搭載スマートフォンが商業的に販売されている。図３Ａは、３００と番号付けされた、スマートフォン３０２に含まれる周知のデュアル垂直・垂直カメラの背面図を示す。コンパクトカメラにおいては、垂直カメラのレンズがカメラの表面から突出することで、レンズのみがより高くなり、カメラの他の部分がより低くなるトレンドがある。これは、しばしば「バンプ」と呼ばれ、図３Ａでは３０４で番号付けされている。スマートフォンおよび他の携帯電子機器の表面上のバンプの存在は望ましいものではない。

【0009】

カメラにおける光フラッシュ（例えば、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）フラッシュ）素子（又は単に「フラッシュ素子」）の使用が知られている。垂直デュアルカメラの「バンプ」の内側にフラッシュ素子を配置することは知られている。図３Ｂは、「バンプ」３１４にフラッシュ素子３１８を有する、スマートフォン３１２に含まれる周知のデュアル垂直・垂直カメラ３１０の背面図である。バンプ内にフラッシュ素子を有する屈曲式カメラを有することが望ましい。従来技術の欠点を改善する屈曲式カメラおよびデュアル屈曲式垂直カメラを提供することが望ましい。バンプ占有領域が低減された屈曲式カメラおよびデュアル屈曲式垂直カメラを提供することが望ましい。

【発明の概要】

【0010】

本明細書に開示される実施形態は、携帯電子機器、特にスマートフォンにおけるバンプ占有領域および高さを低減する、屈曲式カメラおよびデュアル屈曲式垂直カメラを教示する。いくつかの例では、バンプ占有領域は、屈曲式カメラの後焦点面部の高さを低減することによって低減される。いくつかの例では、バンプ占有領域は、屈曲式カメラの、後焦点面部およびレンズ部分の高さを低減することによって低減される。

【0011】

上述のように、バンプの表面積を低減および／または除去することが望ましい。バンプは、カメラの高さを越えて延びないことが望ましい。

【0012】

いくつかの実施形態では、屈曲式カメラであって、第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を含み、上記第１の方向において光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有する光路屈曲素子部と、上記光路屈曲素子とイメージセンサとの間に配置され、上記第１の方向において少なくとも１つのレンズ部高さＨ_Ｌを有するレンズ部と上記レンズ部と上記イメージセンサとの間に延在し、上記第１の方向において後焦点距離部高さＨ_ＢＦＬを有する後焦点距離部と、を備え、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐである、屈曲式カメラが提供される。

【0013】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は２つのレンズサブセクションを含み、当該２つのレンズサブセクションのうち上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションは高さＨ_Ｌ１を有し、Ｈ_Ｌ１＜Ｈ_Ｌである。

【0014】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0015】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ≦Ｈ_Ｌ１、かつ、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0016】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は幅Ｗ_Ｌを有し、Ｗ_Ｌ＞Ｈ_Ｌ＞Ｈ_ＢＦＬである。

【0017】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記底面よりも上記上面に近い。

【0018】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記イメージセンサは、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めされる。

【0019】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられるのを防止するように構成された内面を有する。

【0020】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部、上記後焦点距離部、及び上記イメージセンサは光軸を共有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は上記底面よりも上記上面に近く、上記イメージセンサを、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めする。

【0021】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられるのを防止するように構成された内面を有する。

【0022】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｌである。

【0023】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクション上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｌである。

【0024】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部の一部分上および上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションの一部分上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｌである。

【0025】

上記および下記のいくつかの実施形態では、垂直カメラと、上記および下記の屈曲式カメラとを備えたデュアルアパーチャカメラが提供される。

【0026】

上記および下記のいくつかの実施形態では、デュアルアパーチャカメラは、第２の方向において一つの光軸を共有する、屈曲式カメラおよび垂直カメラを備える。

【0027】

いくつかの実施形態では、携帯電子機器は、上記および下記の屈曲式カメラを備える。

【0028】

上記および下記のいくつかの実施形態では、携帯電子機器は、表面上にバンプを有し、上記バンプは上記屈曲式カメラを含む領域を囲み、少なくとも１つのバンプ寸法は、屈曲式カメラ寸法によって規定される。

【0029】

いくつかの実施形態では、携帯電子機器は、上記および下記のデュアルアパーチャカメラを備える。

【0030】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記および下記の、屈曲式カメラ及び／又はデュアルカメラを備えた携帯電子機器が提供される。いくつかの実施形態では、当該携帯電子機器はスマートフォンである。上記携帯電子機器は、表面上にバンプを有し、上記バンプは上記屈曲式カメラ及び／又は（デュアルカメラのための）垂直カメラを含む領域を囲み、少なくとも１つのバンプ寸法は、屈曲式カメラ寸法及び／又はデュアルカメラ寸法によって規定される。

【0031】

いくつかの実施形態は、屈曲式カメラの製造方法を含む。当該製造方法は、（ａ）第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を提供し、光路屈曲素子部は上記第１の方向において光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有し、（ｂ）上記第１の方向において後焦点距離部高さＨ_ＢＦＬを有する後焦点距離部を提供し、当該後焦点距離部はイメージセンサを含み、（ｃ）少なくとも１つのレンズを有するレンズ部を提供し、当該レンズ部は上記第１の方向においてレンズ部高さＨ_Ｌを有し、（ｄ）上記第１光軸に沿って上記第１光軸上記後焦点距離部と上記光路屈曲素子部との間に上記レンズ部を設け、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0032】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記光路屈曲素子部は、上記第１の方向において光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有し、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐである。

【0033】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は、少なくとも２つのレンズサブセクションを含む。

【0034】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記少なくとも２つのレンズサブセクションのうち上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションは高さＨ_Ｌ１を有し、Ｈ_Ｌ１＜Ｈ_Ｌである。

【0035】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ≦Ｈ_Ｌ１、かつ、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0036】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記底面よりも上記上面に近い。

【0037】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部、上記後焦点距離部、及び上記イメージセンサは光軸を共有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は上記底面よりも上記上面に近く、上記イメージセンサを、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めする。

【0038】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記方法は、上記後焦点距離部の上記上面および上記底面に対してイメージセンサを非対称に配置する。

【0039】

いくつかの実施形態は、スマートフォンのバンプ占有領域を低減する方法を含む。当該方法は、スマートフォンを提供し、上記実施形態のいずれかの上記屈曲式カメラを上記スマートフォンの外面に取り付け、上記屈曲式カメラは、上記スマートフォンの上記バンプ占有領域を低減する。

【0040】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記バンプ占有領域は、長さＬ_Ｂ１、幅Ｗ_Ｂ１、および高さＨ_Ｂ１を有し、Ｌ_Ｂ１は５～５０ｍｍの範囲を有し、Ｗ_Ｂ１は１～２０ｍｍの範囲を有し、Ｈ_Ｂ１は０．０５～３ｍｍの範囲を有する。

【0041】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部及び／又は上記光路屈曲素子部の高さに対する上記後焦点距離部の低い方の高さにより、より短いバンプ長Ｌ_Ｂ１が可能になる。

【0042】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記バンプ占有領域にフラッシュ素子をさらに組み込む方法を提供する。

【0043】

上述したように、実施形態の様々な組合せは互いに併合可能であり、かつ本開示の範囲の一部であることが企図されるため、実施形態のそれぞれを互いに組み合わせて使用することができる。

【0044】

本明細書で使用されるように、用語「例えば」、「例示的に」、「のような」、「など」、およびその変形は、本明細書で開示される主題の非限定的な実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0045】

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面を参照して、以下に記載される。複数の図に現れる同一の構造、素子、または部品は、それらが現れる図において同じ数字でラベル付けされてもよい。図面および説明は本明細書に開示された実施形態を明確にし、明確にすることを意図しており、決して限定するものと考えるべきではない。

【図1A】周知の屈曲式カメラの斜視図である。

【図1B】図１Ａの屈曲式カメラの縦断面図である。

【図1C】図１Ａの屈曲式カメラの側面図である。

【図2A】周知の垂直屈曲式カメラの斜視図である。

【図2B】図２Ａのデュアル垂直屈曲式カメラの縦断面図である。

【図2C】図２Ａのデュアル垂直屈曲式カメラの側面図である。

【図3A】スマートフォンに含まれる周知のデュアル垂直・垂直カメラの背面図である。

【図3B】スマートフォンに含まれるフラッシュ付きの周知の垂直・垂直カメラの背面図である。

【図4A】本明細書に開示される例示的な実施形態による、スマートフォンに含まれる図１Ａ～１Ｃのデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図4B】図４Ａのデュアルカメラおよびスマートフォンの、拡大された詳細な断面を示す。

【図5A】本明細書に開示される別の例示的な実施形態による屈曲式カメラを斜視図である。

【図5B】図５Ａの屈曲式カメラの縦断面図である。

【図5C】図５Ａの屈曲式カメラの側面図である。

【図6A】本明細書に開示される別の例示的な実施形態によるデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図6B】図６Ａのデュアル屈曲式垂直カメラの縦断面図である。

【図6C】図６Ａのデュアル屈曲式垂直カメラの側面図である。

【図7A】本明細書に開示される例示的な実施形態による、スマートフォンに含まれる図６Ａ～図６Ｃのデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図7B】図７Ａのデュアル屈曲式垂直カメラおよびスマートフォンの、拡大された詳細な断面を示す。

【図8A】図４Ａ、４Ｂの屈曲式カメラの基板に取り付けられた屈曲式カメラ・イメージ・センサを示す。

【図8B】図６Ａ、６Ｂの屈曲式カメラの基板に取り付けられた周知の屈曲式カメラ・イメージ・センサを示す。

【図9A】本明細書に開示される別の例示的な実施形態による屈曲式カメラの斜視図である。

【図9B】図９Ａの屈曲式カメラの縦断面図である。

【図9C】図９Ａの屈曲式カメラの側面図である。

【図10A】本明細書に開示される別の例示的な実施形態によるデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図10B】図１０Ａのデュアル屈曲式垂直カメラの縦断面図である。

【図10C】図１０Ａのデュアル屈曲式垂直カメラの側面図である。

【図11A】本明細書に開示された例示的実施形態による、スマートフォンに含まれる図１０Ａ～１０Ｃのデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図11B】図１１Ａのデュアル屈曲式垂直カメラおよびスマートフォンの、拡大された詳細な断面を示す。

【図12A】本明細書に開示される例示的な実施形態による、フラッシュ素子を有する屈曲式カメラの斜視図である。

【図12B】図１２Ａの屈曲式カメラの縦断面図である。

【図13A】本明細書に開示される例示的な実施形態による、図１２の屈曲式カメラを有するデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図13B】本明細書に開示される別の例示的な実施形態による、図１２の屈曲式カメラを有するデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図14A】本明細書に開示される例示的な実施形態による、フラッシュ素子を有する、図９の屈曲式カメラの斜視図である。

【図14B】本明細書に開示される別の例示的な実施形態による、フラッシュ素子を有する、図９の屈曲式カメラの斜視図である。

【図14C】本明細書に開示されるさらに別の例示的な実施形態による、フラッシュ素子を有する、図９の屈曲式カメラの斜視図である。

【図15A】本明細書に開示される例示的な実施形態による、図１４の屈曲式カメラを有するデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。

【図15B】図１５Ａのデュアル屈曲式垂直カメラの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

本明細書に記載の屈曲式カメラは、光路屈曲素子（ＯＰＦＥ）、レンズ、およびイメージセンサを備える。屈曲式カメラは、フォーカシング機構、光学像安定化（ＯＩＳ）機構、ズーム機構、機械的シールド、赤外線（ＩＲ）フィルタ、フォーカシングを動作させる電子機器、ジャイロスコープ、シャッタ、および／または他の部品を含む、動作に必要な他の部品をさらに含んでよい。屈曲式カメラは、ＯＰＦＥと撮影される物体との間に追加の光学素子をさらに含んでよい。本明細書に記載の屈曲式カメラのレンズは、一定の焦点距離を有することができ、または様々な焦点距離（「ズームレンズ」としても知られる）を有することができる。

【0047】

屈曲式カメラの高さは、一般に、同様の有効焦点距離（ＥＦＬ）を有する垂直カメラの高さよりも低い。屈曲式カメラの高さが低いのは、レンズの焦点距離に相関するレンズの高さに屈曲式カメラの高さが影響されない、という事実から生じる。垂直カメラでは、垂直カメラの高さはレンズ高さに依存する。したがって、カメラモジュールの高さを犠牲にすることなく、レンズ焦点距離を大きくできる。しかしながら、屈曲式カメラの高さは、レンズアセンブリの高さと、カメラの他の部分、例えばアクチュエータ（例えば、焦点及び／又は光学像安定化のためにレンズをシフトするために使用されるアクチュエータ）の高さと、シールドの高さとによって決定され、光学性能を犠牲にすることなく、ある最小値を超えて低減することはできない。一般に、本開示の主題による屈曲式カメラの高さは、３～８ｍｍの範囲とすることができる。

【0048】

１つ（または複数）の屈曲式カメラおよび／または１つ（または複数）の垂直カメラを有するスマートフォンおよび他の携帯電子機器は、可能な限り小さいバンプ占有領域（幅および長さ）を有することが望ましい。独立して、そのようなスマートフォンおよび／または携帯電子機器において、可能な限り小さいバンプ高さを有することが望ましい。

【0049】

図４Ａは、本明細書で開示される例示的な実施形態による、カメラ２００と同様のデュアルデュアル屈曲式垂直カメラを含むスマートフォン４００の斜視図である。図４Ｂは、断面Ａ-Ａにおける、デュアルカメラおよびスマートフォンの拡大詳細図を示す。デュアルカメラ部を全体的に取り囲むバンプ４０４は、スマートフォン４０２の表面上に突出する。バンプは、長さＬ_Ｂ１、幅Ｗ_Ｂ１、および高さＨ_Ｂ１を有する。いくつかの例では、Ｌ_Ｂ１は５～５０ｍｍの範囲を有し、Ｗ_Ｂ１は１～２０ｍｍの範囲を有し、Ｈ_Ｂ１は０．０５～３ｍｍの範囲を有する。バンプのエッジは鋭いものとして示されているが、図３のバンプのように丸みを帯びていることが好ましい。屈曲式カメラおよび垂直カメラを（単一の軸に沿って）一列に配置することによって、例えば、屈曲式カメラおよび垂直カメラを、それぞれのカメラが同じ単一の軸を共有しない位置に配置するよりも、より小さいバンプ占有領域とすることができる。バンプの領域を除いて、電話機は、外面間の厚さ（高さ）Ｈ_{Ｐｈｏｎｅ}を有することに留意されたい。バンプの領域において、電話機の厚さはより大きく、ＨＰＢとマークされている。

【0050】

本願発明者らは、デュアル屈曲式垂直カメラを収容するバンプの寸法が、屈曲式カメラの思慮深い設計によってさらに縮小されうることを見出した。

【0051】

図５Ａ～図５Ｃは、本明細書に開示される例示的な実施形態による、５００と番号付けられた屈曲式カメラ構造の様々な図である。カメラ１００と同様に、カメラ５００は、長さＬ_Ｐおよび幅Ｗ_Ｐを有するＯＰＦＥ部５０２と、長さＬ_Ｌおよび幅Ｗ_Ｌを有するレンズ部５０４と、長さＬ_ＢＦＬおよび幅Ｗ_ＢＦＬを有する後焦点距離（ＢＦＬ）部５０６とを含む。カメラ５００は、カメラ１００と同様の高さＨ_ＦＬ、長さＬ_ＦＬ、及び幅Ｗ_ＦＬを有してよい。Ｌ_ＦＬは、Ｌ_Ｐ＋Ｌ_Ｌ＋Ｌ_ＢＦＬの合計によって規定される。Ｌ_Ｐは、基本的には、反射素子（例えばプリズム）の高さによって規定されうる。本開示の主題によるいくつかの例では、Ｈ_ＦＬは３～８ｍｍの範囲であり、Ｌ_ＦＬは１０～３０ｍｍの範囲であり、Ｗ_ＦＬは３～１５ｍｍの範囲である。なお、屈曲式カメラの異なる部分（セクション）の幅は、互いに異なっていてもよいし、Ｗ_ＦＬとも異なっていてもよい。これらのカメラの高さ、長さ、および幅の寸法は、図に示されていなくても、以下に開示される実施形態にも当てはまる。

【0052】

カメラ５００は、カメラ１００の構成要素と同様または同一のそれぞれの機能を有する他の構成要素を含むことができる。したがって、これらの構成要素およびそれらのそれぞれの機能については、詳細には説明しない。さらに、カメラ５００は、２つのＢＦＬ部、または分割ＢＦＬ部を含むことができる。カメラ１００とは異なり、カメラ５００のＢＦＬ部５０６は、レンズ部Ｈ_Ｌの高さおよびＯＰＦＥ（例えばプリズム）部Ｈ_Ｐの高さよりも低い高さＨ_ＢＦＬを有する。例えば、Ｈ_ＢＦＬは、Ｈ_Ｌよりも０．０５～３ｍｍ小さくてもよい。高さの減少は、「肩部」５０８で表される。いくつかの例では、Ｈ_ＬおよびＨ_Ｐは実質的に等しくてもよい（５％までの差異）。他の例では、Ｈ_ＬがＨ_Ｐよりも小さくてもよい。いくつかの実施形態では、カメラ５００は、レンズ部高さＨ_Ｌよりも大きいレンズ部幅Ｗ_Ｌを有してよい。いくつかの実施形態では、Ｗ_ＬはＨ_Ｌに等しくてもよい。いくつかの実施形態では、レンズ部に収容されるレンズが放射対称の形状を有してもよい（例えば、円筒形状）。いくつかの実施形態では、レンズ部に収容されるレンズが放射対称の形状を有していなくてもよい（例えば、長方形、面取りを有する円筒など）。

【0053】

図６Ａ～６Ｃに示されるように、カメラ５００は、垂直カメラ２０４と共にデュアルカメラ６００内に含まれてよい。デュアルカメラの場合、２つのカメラのそれぞれを「サブカメラ」と呼ぶことができる。いくつかの例では、垂直カメラは、第１の方向１１０に平行な光軸１１０’を有してよい。光軸１１０’と第１の方向１１０との間の距離は、屈曲式デュアルカメラ６００のベースラインとして定義される。いくつかの例では、デュアルカメラ６００の長さＬ_ＤＣおよび幅Ｗ_ＤＣがデュアルカメラ２００と同様のままである。しかしながら、デュアルカメラ６００は、屈曲式カメラのＢＦＬ部分５０６において、より低い高さＨ_ＢＦＬを有する。このため、スマートフォン７００等のモバイル機器にデュアルカメラ６００を組み込んだ場合、ＢＦＬ部の高さを低くすることで、バンプ長を短くすることができる。

【0054】

図７Ａは、スマートフォン７００に含まれる図６Ａ～６Ｃのデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。図７Ｂは、デュアル屈曲式垂直カメラおよびスマートフォンの拡大詳細断面図を示す。スマートフォン７００は、表面６０２上に突出するバンプ６０４を有する。バンプ６０４は、長さＬ_Ｂ２および高さＨ_Ｂ２を有する。Ｌ_Ｂ２は、Ｌ_ＤＣよりも、ほぼＢＦＬ部分５０６の長さだけ短い。この例では、突出して見えるデュアルカメラ構成要素が垂直カメラのレンズの頂部およびＯＰＦＥの頂部のみを含む。いくつかの例では、屈曲式カメラのレンズ部も可視であってもよい。概して、バンプは、垂直カメラの高さおよび屈曲式カメラの項の高さがＨ_{ｐｈｏｎｅ．}よりも大きいカメラの領域においてのみ必要とされうる。

【0055】

ここで図５Ａ～５Ｃに戻る。ＢＦＬ部における高さが減少することにより、屈曲式カメラの第２の方向１１２は、ＢＦＬ部底面５１２よりも上面５１０に近づき、レンズを出る光線のＢＦＬ部への伝播に非対称性を生じさせる。この非対称性によって、通常は基板５１６上に搭載されるイメージセンサ５１４が、ＢＦＬ部および基板自体の上側および下側に対してＹ方向に非対称的に配置される。

【0056】

図８Ａは、＋Ｚ方向（第２の方向１１２に沿って）に見た、周知の画像センサ５１４および基板５１６を示す。センサ５１４は、例えば、画像／光感知に関して「非アクティブ」と考えられ、したがって非アクティブ部８０４と呼ばれる部分（補助シリコンロジック（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｓｉｌｉｃｏｎ ｌｏｇｉｃ））８０４によって囲まれた光学的にアクティブな部分８０２（以下、アクティブ部８０２と呼ぶ）を有するシリコンダイ（ａ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｅ）である。アクティブ部８０２は、当技術分野で知られているように、非アクティブ部８０４内の任意の位置に対称的または非対称的に配置することができる。アクティブ部８０２は、基板５１６の頂部および底部から（すなわち、図示のＹ方向に）、それぞれＤ_ＴＯＰおよびＤ_ＢＯＴとしてマークされた距離だけ離れている。図８（ａ）において、Ｄ_ＴＯＰ＝Ｄ_ＢＯＴ±Δで示され、Δは、典型的には０～２００μｍである。これはカメラ１００のような周知の屈曲式カメラにおけるセンサ基板に係る構成であり、アクティブ部８０２は典型的には基板５１６に対して対称的に又はわずかに非対称的に配置される（「わずかに」とは、高さ（４～６ｍｍ）のうちから２００μｍまで、又はＰＣＢ高さの約０～５％を指す）。

【0057】

図８Ｂは、本明細書に開示される実施形態による、イメージセンサ５１４および基板５１６の構成８００を示す。構成８００では、アクティブ部８０２は、Ｙ方向において基板５１６に対して非対称に配置され、また、Δは、１００～１５００μｍのオーダーであってもよい。この場合、基板５１６に対するアクティブ部８０２の非対称性は１００μｍのオーダーであり、１～１．５ｍｍまで、またはＰＣＢ高さの約５％～３０％でありうる。

【0058】

非対称性は、センサの有効光線包絡線（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒａｙ ｅｎｖｅｌｏｐｅ）により近い表面をもたらし、センサに迷光効果を引き起こす可能性がある。例えば、カメラ５００では、上面５１０は、より低く、かつ、レンズ部５０４の上面よりもセンサに近い。これにより、入射する光が、上面５１０から跳ね返り、センサに戻るように方向転換される。このような影響を軽減するために、ＢＦＬ部５０６の上面５１０の内面５１８は、迷光を防止するように構成される。これは、例えば、特別な構造および／または反射防止コーティングを有するヨークによって提供されてもよい。あるいはＢＦＬ部５０６の底部５１２の表面５２０、または上下表面５１８および５２０の両方は迷光を防止するように構成される。特定の実施形態では、内面５１８は、不均一であり、及び／又は、様々な隆起部を有する。その結果、内面５１８は、平坦ではない。図９Ｂは、光を吸収または光を他の方向に再配光するための方法を示す。

【0059】

図９Ａ～図９Ｃは、本明細書に開示される他の例示的な実施形態による、９００と番号付けされた屈曲式カメラ構造の様々な図である。カメラ５００と同様に、カメラ９００は、ＯＰＦＥ部、レンズ部９０４、及び後方焦点距離（ＢＦＬ）部９０６を含む。屈曲式カメラおよび異なるセクションの寸法は、カメラ１００および５００と同じ範囲であってもよい。カメラ９００は、カメラ５００の構成要素と同様または同一のそれぞれの機能を有する他の構成要素を含んでよい。したがって、これらの構成要素およびそれらのそれぞれの機能については、詳細には説明しない。さらに、カメラ９００は、２つのＢＦＬ部または分割ＢＦＬ部を含んでよい。カメラ５００とは異なり、カメラ９００のレンズ部９０４は、Ｈ_ＬおよびＨ_Ｌ１とマークされた２つの異なる高さを有する２つの異なるサブセクション９０４ａおよび９０４ｂを有する。レンズサブセクション９０４ａの高さＨ_Ｌはサブセクション９０４ｂの高さＨ_Ｌ１よりも高く、後続（イメージセンサの方向）のレンズエレメント（例えば、より小さい直径Ｄ_１を有する）の直径よりも大きい直径Ｄを有する少なくとも１つのレンズエレメント９２０を収容する。例えば、Ｈ_Ｌ１は、Ｈ_Ｌよりも０～３ｍｍだけ小さくてよい。

【0060】

図９Ａ～９Ｃの例示的な実施形態は、２つの異なるサブセクションに関連する２つの異なる高さを有するレンズ部を示すが、レンズ部は異なる高さを有する３つ以上のサブセクションを有してもよい。例えば、レンズがＮ個のレンズ素子（典型的にはＮは１と６との間である）を含む場合、レンズ部は１とＮとの間のサブセクションを含みうる。Ｎ個のサブセクションは、同じ高さまたは異なる高さＨ_ＬＮを有しうる。様々なレンズサブセクション高さＨ_ＬＮを有するいくつかの実施形態では、その高さは、ＯＰＦＥ（プリズム）部に近いサブセクションからＢＦＬ部に近いサブセクションまで段階的に減少しうる。

【0061】

図１０Ａ～１０Ｃに示されるように、カメラ９００は、垂直カメラ２０４と共にデュアルカメラ１０００に含まれうる。いくつかの例では、デュアルカメラ１０００の長さＬ_ＤＣおよび幅Ｗ_ＤＣはデュアルカメラ６００と同様のままである。しかしながら、デュアルカメラ１０００は、屈曲式カメラのＢＦＬ部９０６だけでなく、レンズ部のサブセクション９０４ｂにおいても、より低い高さを有する。したがって、デュアルカメラ１０００をスマートフォンなどのモバイル機器に組み込む場合、ＢＦＬ部の高さＨ_ＢＦＬとサブセクション部９０４ｂの高さＨ_Ｌ２を低くすることで、より短いバンプ長Ｌ_Ｂ３が可能となる。

【0062】

図１１Ａは、スマートフォン１００２に含まれる図１０Ａ～１０Ｃのデュアル屈曲式垂直カメラの斜視図である。図１１Ｂは、デュアル屈曲式垂直カメラおよびスマートフォンの拡大詳細断面図を示す。スマートフォン１１００は、表面１１０２上に突出するバンプ１１０４を有する。バンプ１１０４は、長さＬ_Ｂ３および高さＨ_Ｂ２を有する。明確にするため、スマートフォン１１００では、Ｌ_Ｂ３は、レンズサブセクション９０４ｂの長さだけ図７のＬ_Ｂ２よりも短く、かつ、ＢＦＬ部のおおよその長さにレンズサブセクション９０４ｂの長さを加えた長さだけ、Ｌ_ＦＬよりも短い。本図および図７Ｂにおける「Ｈ_Ｂ２」によるバンプ高さのマーク付けは、バンプ６０４および１１０４が同じ高さを有することを必ずしも意味しない。この例では、突出し、かつ視認できるデュアルカメラ構成要素が、垂直カメラのレンズの頂部と、屈曲式カメラのＯＰＦＥおよびレンズサブセクション９０４ａの頂部のみを含む。概して、バンプは、垂直カメラの高さおよび屈曲式カメラの一部分の高さがＨ_{ｐｈｏｎｅ}よりも大きいカメラの領域においてのみ必要とされうる。

【0063】

カメラ５００は、フラッシュ付きの屈曲式カメラ（「フラッシュ屈曲式カメラ」）を得るために、フラッシュ（例えば、ＬＥＤ）素子を備えることができる。図１２Ａは斜視図を示し、図１２Ｂは、フラッシュ屈曲式カメラ１２００の側面図を示す。フラッシュ素子１２０４は、当技術分野で知られているように、撮影されたシーンに必要とされる外部照明源を提供することができる。カメラ５００のＢＦＬ（Ｈ_ＢＦＬ）高さの低減は、フラッシュ素子１２０４を収容するために使用されてもよく、すなわち、フラッシュ素子１２０４は、上面５１０の上に配置されてもよい。図１２Ｂに示すように、カメラ５００の底部からフラッシュ素子１２０４の頂部までの合計高さは、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}で示されている。場合によっては、図１２Ｂに示すように、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}は、カメラ５００の高さ（Ｈ_ＦＬ）よりも小さいか、または等しくてもよい。

【0064】

屈曲式カメラ１２００は、デュアルカメラを形成するために垂直カメラ２０４と共に含まれてもよい。図１３Ａ～１３Ｂは、そのようなデュアルカメラの２つの実施形態を示す。図１３Ａにおいて、デュアルカメラ１３０２は、ＯＰＦＥ部５０２側に向かう光軸（＋Ｚ方向）上のフラッシュ屈曲式カメラ１２００の隣に配置された垂直カメラ２０４を含む。図１３Ｂでは、デュアルカメラ１３０４は、ＢＦＬ部５０６側により近い光軸上でカメラ１２００に沿って配置された垂直カメラ２０４を含む。デュアルカメラ１３０４では、フラッシュ素子１２０４がカメラ２０４の光学開口とカメラ５００の光学開口との間に配置される。

【0065】

図１４Ａ～図１４Ｃに示す他のデュアルカメラの実施形態では、カメラ９００などのカメラに、ＢＦＬ部９０６（図１４Ａ）の上部、レンズサブセクション９０４（図１４Ｂ）の上部、又は、これらのセクションの両方の上部（図１４Ｃ）（いくつかの実施形態では各部の部分的な上部）に配置することが可能なフラッシュ素子１２０４などのフラッシュ素子を設けることもできる。これらの全ての場合において、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}は、カメラ９００の底部からフラッシュ素子１２０４の頂部までの合計高さを示す。Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}は、カメラ高さＨ_ＦＬよりも低いか同じ高さであってよい。つまり、フラッシュ素子を付加しても、屈曲式カメラの最大高さよりも上に突起が生じることはない。カメラ１４００、１４０２、または１４０４は、デュアルカメラ（不図示）を形成するために垂直カメラと組み合わせることができる。

【0066】

図１５Ａおよび図１５Ｂに示す１５００の番号を付したさらに別のデュアルカメラの実施形態では、カメラ９００は、垂直カメラ２０４およびフラッシュ素子１２０４と組み合わされている。これにより、フラッシュ素子は、カメラ９００の部分的に上方およびカメラ２０４の部分的に上方に配置される。

【0067】

本開示は特定の実施形態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、実施形態および方法の変更および置換は当業者には明らかであろう。本開示は、本明細書に記載される特定の実施形態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。

【0068】

いくつかの実施形態では、屈曲式カメラであって、第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を含み、上記第１の方向における外面についての光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有する光路屈曲素子部と、上記光路屈曲素子とイメージセンサとの間に配置され、上記第１の方向における少なくとも１つの、外面についてのレンズ部高さＨ_Ｌを有するレンズ部と上記レンズ部と上記イメージセンサとの間に延在し、上記第１の方向における外面についての後焦点距離部高さＨ_ＢＦＬを有する後焦点距離部と、を備え、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌであり、上記光路屈曲素子部の底側の外表面、並びに、上記レンズ部及び上記後焦点距離部の底側の外表面は、同一平面上にあり、上記レンズ部の上側の外表面、及び上記後焦点距離部の上側の外表面は、同一平面上にない、屈曲式カメラが提供される。

【0069】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記光路屈曲素子部の上側の外表面、及び上記後焦点距離部の上側の外表面が同一平面上にならないように、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐである。

【0070】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記光路屈曲素子部の上側の外表面、及び上記レンズ部の上側の外表面が同一平面上にならないように、Ｈ_Ｌ＜Ｈ_Ｐである。

【0071】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は２つのレンズサブセクションを含み、当該２つのレンズサブセクションのうち上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションは高さＨ_Ｌ２を有し、Ｈ_Ｌ２＜Ｈ_Ｌである。

【0072】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記底面よりも上記上面に近い。

【0073】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部、上記後焦点距離部、及び上記イメージセンサは光軸を共有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は上記底面よりも上記上面に近く、上記イメージセンサを、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めする。

【0074】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐである。

【0075】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は幅Ｗ_Ｌを有し、Ｗ_Ｌ＞Ｈ_Ｌ＞Ｈ_ＢＦＬである。

【0076】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ≦Ｈ_Ｌ２、かつ、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0077】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクション上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐである。

【0078】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部の一部分上および上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションの一部分上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐである。

【0079】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部、上記後焦点距離部、及び上記イメージセンサは光軸を共有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は上記底面よりも上記上面に近く、上記イメージセンサを、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めする。

【0080】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられるのを防止するように構成された内面を有する。

【0081】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられるのを防止するように構成された内面を有する。

【0082】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部、上記後焦点距離部、及び上記イメージセンサは光軸を共有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は上記底面よりも上記上面に近く、上記イメージセンサを、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めする。

【0083】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられるのを防止するように構成された内面を有する。

【0084】

上記および下記のいくつかの実施形態では、垂直カメラと請求項１～１６のいずれか１項に記載の屈曲式カメラとを備えたデュアルアパーチャカメラが提供される。

【0085】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記垂直カメラは、上記第１の方向と平行な垂直カメラ光軸を有する。

【0086】

上記および下記のいくつかの実施形態では、屈曲式カメラを備えた携帯電子機器が提供される。

【0087】

上記および下記のいくつかの実施形態では、表面上にバンプを有し、上記バンプは上記屈曲式カメラを含む領域を囲み、少なくとも１つのバンプの長さは、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐ、かつＨ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである上記光路屈曲素子部、及び上記レンズ部の組み合わせの長さによって規定される。

【0088】

上記および下記のいくつかの実施形態では、デュアルアパーチャカメラを備えた携帯電子機器が提供される。

【0089】

上記および下記のいくつかの実施形態では、表面上にバンプを有し、上記バンプは上記デュアルアパーチャカメラを含む領域を囲み、少なくとも１つのバンプの長さは、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐ、かつＨ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである上記光路屈曲素子部、及び上記レンズ部の組み合わせの長さによって規定される。

【0090】

上記および下記のいくつかの実施形態では、表面上にバンプを有し、上記バンプは上記屈曲式カメラを含む領域を囲み、少なくとも１つのバンプの長さは、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐ、かつＨ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである上記光路屈曲素子部、及び上記レンズ部の組み合わせの長さによって規定される。

【0091】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記バンプは上記第２の方向に沿って規定された長さＬ_Ｂを有し、上記デュアルアパーチャカメラは上記第２の方向に沿って規定された長さＬ_ＤＣを有し、Ｌ_Ｂ＜Ｌ_ＤＣである。

【0092】

上記および下記のいくつかの実施形態では、屈曲式カメラの製造方法であって、第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を含み、上記第１の方向における外面についての光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有する光路屈曲素子部を提供し、上記第１の方向における外面についての後焦点距離部高さＨ_ＢＦＬを有する後焦点距離部を提供し、上記第１の方向における外面についてのレンズ部高さＨ_Ｌを有するレンズ部を提供し、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌであり、上記光路屈曲素子部の底側の外表面、並びに、上記レンズ部及び上記後焦点距離部の底側の外表面は、同一平面上にあり、上記レンズ部の上側の外表面、及び上記後焦点距離部の上側の外表面は、同一平面上にない、屈曲式カメラの製造方法が提供される。

【0093】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記光路屈曲素子部は、上記第１の方向における光路屈曲素子高さＨ_Ｐを有し、上記光路屈曲素子部の上側の外表面、及び上記後焦点距離部の上側の外表面が同一平面上にならないように、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐである。

【0094】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は少なくとも２つのレンズサブセクションを含み、当該２つのレンズサブセクションのうち上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションは高さＨ_Ｌ１を有し、Ｈ_Ｌ１＜Ｈ_Ｌである。

【0095】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ≦Ｈ_Ｌ１、かつ、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0096】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記底面よりも上記上面に近い。

【0097】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部、上記後焦点距離部、及びイメージセンサは光軸を共有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は上記底面よりも上記上面に近く、上記イメージセンサを、当該イメージセンサが取り付けられる基板に対して非対称に位置決めする。

【0098】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部の上記上面および上記底面に対してイメージセンサを非対称に配置する。

【0099】

上記および下記のいくつかの実施形態では、スマートフォンのバンプ占有領域を低減する方法であって、スマートフォンを提供し、上記屈曲式カメラを上記スマートフォンの外面に取り付け、上記屈曲式カメラは、上記スマートフォンの上記バンプ占有領域を低減する方法が提供される。

【0100】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記バンプ占有領域は、長さＬ_Ｂ１、幅Ｗ_Ｂ１、および高さＨ_Ｂ１を有し、Ｌ_Ｂ１は５～５０ｍｍの範囲を有し、Ｗ_Ｂ１は１～２０ｍｍの範囲を有し、Ｈ_Ｂ１は０．０５～３ｍｍの範囲を有する。

【0101】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部の高さＨ_ＢＦＬは上記光路屈曲素子部の高さＨ_Ｐよりも低く、これにより、より短いバンプ長Ｌ_Ｂ１が可能になる。

【0102】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記バンプ占有領域にフラッシュ素子をさらに組み込む。

【0103】

いくつかの実施形態では、屈曲式カメラであって、ａ）第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を含み、上記第１の方向における光路屈曲素子部の、それぞれの外面間の光路屈曲素子部高さＨ_Ｐを有する光路屈曲素子（ＯＰＦＥ）部と、ｂ）上記第１の方向に高さを有する基板上の、上記第２の方向に垂直な面に搭載され、上記第１の方向において上記基板の高さの５％～３０％、上記基板に対して非対称に配置されるアクティブ部を有する、イメージセンサと、ｃ）上記光路屈曲素子と上記イメージセンサとの間に配置されるレンズ部と、ｄ）上記レンズ部と上記イメージセンサとの間に延在する後方焦点距離（ＢＦＬ）部と、を備え、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記底面よりも上記上面に近い、屈曲式カメラが提供される。

【0104】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記ＯＰＦＥ部は、上記第１の方向において撮影される物体に対面し、上記イメージセンサは、上記撮影される物体に向かう上記第１の方向において、上記基板に対して非対称に配置される。

【0105】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部は、上記第１の方向における上記後焦点距離部の、それぞれの外面間の後焦点距離部高さＨ_ＢＦＬを有し、上記レンズ部は、上記第１の方向におけるレンズ部の、それぞれの外面間の少なくとも１つのレンズ部高さＨ_Ｌを有する。

【0106】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0107】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_Ｌ＜Ｈ_Ｐである。

【0108】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は２つのレンズサブセクションを含み、当該２つのレンズサブセクションのうち上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションは高さＨ_Ｌ２を有し、Ｈ_Ｌ２＜Ｈ_Ｌである。

【0109】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐである。

【0110】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記レンズ部は幅Ｗ_Ｌを有し、Ｗ_Ｌ＞Ｈ_Ｌ＞Ｈ_ＢＦＬである。

【0111】

上記および下記のいくつかの実施形態では、Ｈ_ＢＦＬ≦Ｈ_Ｌ２、かつ、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである。

【0112】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクション上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐである。

【0113】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記後焦点距離部の一部分上および上記後焦点距離部に近い方のレンズサブセクションの一部分上に配置されるフラッシュ素子をさらに備え、上記フラッシュ素子の高さＨ_{ＦＬＡＳＨ}は、Ｈ_{ＦＬＡＳＨ}≦Ｈ_Ｐである。

【0114】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記上面は、迷光が上記イメージセンサの方向に向けられるのを防止するように構成された内面を有する。

【0115】

上記および下記のいくつかの実施形態では、垂直カメラと請求項１～１２のいずれか１項に記載の屈曲式カメラとを備えたデュアルアパーチャカメラが提供される。

【0116】

上記および下記のいくつかの実施形態では、上記垂直カメラは、上記第１の方向と平行な垂直カメラ光軸を有する。

【0117】

上記および下記のいくつかの実施形態では、請求項１～１２のいずれか１項に記載の屈曲式カメラを備えた携帯電子機器が提供される。

【0118】

上記および下記のいくつかの実施形態では、表面上にバンプを有し、上記バンプは上記屈曲式カメラを含む領域を囲み、少なくとも１つのバンプの長さは、Ｈ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｐ、かつＨ_ＢＦＬ＜Ｈ_Ｌである上記光路屈曲素子部、及び上記レンズ部の組み合わせの長さによって規定される。

【0119】

上記および下記のいくつかの実施形態では、垂直カメラを備え、上記屈曲式カメラおよび上記垂直カメラはデュアルアパーチャカメラを形成し、上記バンプは上記第２の方向に沿って規定された長さＬ_Ｂを有し、上記デュアルアパーチャカメラは上記第２の方向に沿って規定された長さＬ_ＤＣを有し、Ｌ_Ｂ＜Ｌ_ＤＣである。

【0120】

上記および下記のいくつかの実施形態では、請求項１３に記載のデュアルアパーチャカメラを備えた携帯電子機器が提供される。

【0121】

上記および下記のいくつかの実施形態では、屈曲式カメラの製造方法であって、ａ）第１の方向から第２の方向へ光路を屈曲させる光路屈曲素子を含み、上記第１の方向における光路屈曲素子部の、それぞれの外面間の光路屈曲素子部高さＨ_Ｐを有する光路屈曲素子（ＯＰＦＥ）部を提供し、ｂ）上記第１の方向に高さを有する基板上の、上記第２の方向に垂直な面に搭載され、上記第１の方向において上記基板の高さの５％～３０％、上記基板に対して非対称に配置されるアクティブ部を有する、イメージセンサを提供し、ｃ）上記光路屈曲素子と上記イメージセンサとの間に配置されるレンズ部を提供し、ｄ）上記レンズ部と上記イメージセンサとの間に延在する後方焦点距離（ＢＦＬ）部を提供し、上記後焦点距離部は上面と底面を有し、上記レンズ部は、上記第２の方向に平行な光軸を有し、上記後焦点距離部内の上記光軸は、上記底面よりも上記上面に近い、屈曲式カメラの製造方法が提供される。

【0122】

上記および下記のいくつかの実施形態では、スマートフォンのバンプ占有領域を低減する方法であって、ａ）スマートフォンを提供し、ｂ）請求項１～１２のいずれか１項に記載の上記屈曲式カメラを上記スマートフォンの外面に取り付け、上記屈曲式カメラは、上記スマートフォンの上記バンプ占有領域を低減する、方法が提供される。

【0123】

上記および下記のいくつかの実施形態では、垂直カメラを上記スマートフォンの外面に取り付け、上記垂直カメラは、上記第１の方向と平行な垂直カメラ光軸を有する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、共に本出願と同じ名称を有する、２０１７年１１月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／５９０，３２４号、及び２０１８年１月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／６１８，３０４号に対する優先権を主張する。両方の出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】