特表 2024-524206 コンパクト折り畳み式テレカメラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-05

(54)【発明の名称】コンパクト折り畳み式テレカメラ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20240628BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240628BHJP

   G03B 19/00 20210101ALI20240628BHJP

   G03B 17/17 20210101ALI20240628BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20240628BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240628BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20240628BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G03B30/00

G03B19/00

G03B17/17

G03B5/00 J

H04N23/55

G02B13/18

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023578880

(86)(22)【出願日】2022-06-21

(85)【翻訳文提出日】2024-02-05

(86)【国際出願番号】 IB2022055745

(87)【国際公開番号】W WO2022269486

(87)【国際公開日】2022-12-29

(31)【優先権主張番号】63/213,899

(32)【優先日】2021-06-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/245,892

(32)【優先日】2021-09-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/288,047

(32)【優先日】2021-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/291,628

(32)【優先日】2021-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(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】シャブタイ，ガル

(72)【発明者】

【氏名】ゴウリンスキ，ナダヴ

(72)【発明者】

【氏名】ゴールデンバーグ，エフライム

(72)【発明者】

【氏名】シェーラー，マイケル

(72)【発明者】

【氏名】シェメシュ，ジヴ

【テーマコード（参考）】

2H054

2H087

2H101

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H054BB02

2H087KA01

2H087LA01

2H087PA03

2H087PA04

2H087PA05

2H087PA17

2H087PB03

2H087PB04

2H087PB05

2H087QA02

2H087QA03

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA12

2H087QA14

2H087QA21

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA26

2H087QA32

2H087QA37

2H087QA39

2H087QA41

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA34

2H087RA41

2H087RA44

2H087UA01

2H101FF08

2K005AA06

2K005CA02

2K005CA23

5C122DA03

5C122DA04

5C122DA09

5C122EA12

5C122EA37

5C122FB03

5C122FC01

5C122FC02

(57)【要約】

Ｎ≧３のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、ＥＦＬ、開口直径ＤＡ、Ｆ値ｆ／＃、ＴＴＬ、及びＢＦＬを有するレンズであって、レンズ要素それぞれはそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面する、レンズ；センサ対角線（ＳＤ）を有する画像センサ；および物体と画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するための光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）を備え、レンズがＯＰＦＥの物体側に位置し、ＥＦＬが８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、ＢＦＬとＴＴＬとの間の比率がＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．７５を満たす、折り畳み式デジタルカメラ。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎ≧３個のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、有効焦点距離（ＥＦＬ）、開口直径（ＤＡ）、ｆ値（ｆ／＃）、全トラック長（ＴＴＬ）及び後焦点距離（ＢＦＬ）を有するレンズであって、レンズ要素それぞれがそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面する、レンズ；
センサ対角線（ＳＤ）を有する画像センサ；および
物体と前記画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するための光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）を備えるカメラであり、
前記カメラは折り畳み式デジタルカメラであり、
前記レンズは前記ＯＰＦＥの物体側に位置し、ＥＦＬは８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．５であるカメラ。

【請求項2】

ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．６である請求項１に記載のカメラ。

【請求項3】

ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．７である請求項１に記載のカメラ。

【請求項4】

ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．８である請求項１に記載のカメラ。

【請求項5】

ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．９である請求項１に記載のカメラ。

【請求項6】

前記ＢＦＬと前記ＥＦＬとの比率は、ＢＦＬ／ＥＦＬ＞０．７を満たす、請求項１に記載のカメラ。

【請求項7】

前記ＢＦＬと前記ＥＦＬとの比率は、ＢＦＬ／ＥＦＬ＞０．９を満たす、請求項１に記載のカメラ。

【請求項8】

前記ＥＦＬが、１５ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項9】

前記ＥＦＬが、２５ｍｍ＜ＥＦＬ＜４５ｍｍの範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項10】

前記レンズは合焦及び光学式画像安定化のために、前記ＯＰＦＥに対して及び前記画像センサに対して移動可能である請求項１に記載のカメラ。

【請求項11】

前記レンズおよび前記ＯＰＦＥは合焦および光学式画像安定化のために、前記画像センサに対して一緒に移動可能である請求項１に記載のカメラ。

【請求項12】

前記レンズは光学式画像安定化のために、前記ＯＰＦＥに対して及び前記画像センサに対して移動可能であり、前記レンズ及び前記ＯＰＦＥは、合焦のために前記画像センサに対して一緒に移動可能である請求項１に記載のカメラ。

【請求項13】

前記ＤＡは５ｍｍ＜ＤＡ＜１１ｍｍの範囲にあり、前記ｆ／＃は、２＜ｆ／＃＜６．５の範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項14】

前記ＤＡが７ｍｍ＜ＤＡ＜９ｍｍの範囲にあり、前記ｆ／＃が、３＜ｆ／＃＜５．５の範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項15】

前記ＳＤは、３ｍｍ＜ＳＤ＜１０ｍｍの範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項16】

前記ＳＤは、４ｍｍ＜ＳＤ＜７ｍｍの範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項17】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、前記ＳＨは３．５ｍｍ＜ＳＨ＜８ｍｍの範囲にあり、前記ＭＨは６ｍｍ＜ＭＨ＜１２．５ｍｍの範囲にある、請求項１に記載のカメラ。

【請求項18】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、前記ＳＨは４ｍｍ＜ＳＨ＜６ｍｍの範囲にあり、前記ＭＨは７ｍｍ＜ＭＨ＜１１ｍｍの範囲にある、請求項１に記載のカメラ。

【請求項19】

肩高さ（ＳＨ）とモジュール高さ（ＭＨ）とを有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨ／ＭＨ比率＜０．８である請求項１に記載のカメラ。

【請求項20】

肩高さ（ＳＨ）とモジュール高さ（ＭＨ）とを有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨ／ＭＨ比率＜０．６５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項21】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨ／ＭＨ比率が＜０．５５である請求項３９に記載のカメラ。

【請求項22】

ΔＬＯは前記像側に向かうＬ_Ｎの最後の面と前記ＯＰＦＥとの間の距離であり、ΔＬＯ／ＴＴＬ＜０．０１である請求項１に記載のカメラ。

【請求項23】

ＡＬＴが全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎのレンズ厚さの平均であり、ＡＬＴ／ＴＴＬ＜０．０５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項24】

ＡＬＴが全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎのレンズ厚さの平均であり、ＡＬＴ／ＴＴＬ＜０．０２５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項25】

ＡＧＴが全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎ間の全ての隙間の厚さの平均であり、ＡＧＴ／ＴＴＬ＜０．０１である請求項１に記載のカメラ。

【請求項26】

ｄ３４はＬ_３とＬ_４との間の距離であり、ＡＬＴは全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎのレンズ厚さの平均であり、ｄ３４／ＡＬＴ＞２である請求項１に記載のカメラ。

【請求項27】

ＴＴＬ／ＥＦＬ＜１．１５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項28】

ＴＴＬ／ＥＦＬ＜１．０５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項29】

Ｌ_１は、ガラス製である請求項１に記載のカメラ。

【請求項30】

Ｌ_１の前記ｆ_１と前記ＥＦＬとの比率は、ｆ_１／ＥＦＬ＜０．７５を満たす請求項１に記載のカメラ。

【請求項31】

前記Ｎ＝５であり、レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_５の度数配列は、正負負正負である請求項１に記載のカメラ。

【請求項32】

Ｎ＝３であり、レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_３の度数配列は、正負負である請求項１に記載のカメラ。

【請求項33】

Ｌ_２とＬ_３との間の距離ｄ２３と、レンズ厚さＬＴとの比率が、ｄ_２３／ＬＴ＜０．１を満たす、請求項１に記載のカメラ。

【請求項34】

Ｌ_２とＬ_３との間の距離ｄ２３と、レンズ厚さＬＴとの比率が、ｄ_２３／ＬＴ＜０．０５を満たす請求項１に記載のカメラ。

【請求項35】

Ｌ_１の中心厚さＴ_１は、他の何れのレンズ要素Ｌ_ｉの中心厚さＴ_ｉよりも大きい請求項１に記載のカメラ。

【請求項36】

Ｌ_１の中心厚さＴ_１と全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎの平均レンズ厚さ（ＡＬＴ）との比率は、Ｔ_１／ＡＬＴ＞１．５を満たす請求項１に記載のカメラ。

【請求項37】

Ｌ_１の中心厚さＴ_１と全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎの平均レンズ厚さ（ＡＬＴ）との比率は、Ｔ_１／ＡＬＴ＞１．７５を満たす請求項１に記載のカメラ。

【請求項38】

Ｌ_１のエッジ厚さＥＴ_１は、全てのレンズ要素の最大エッジ厚さを有するレンズ要素Ｌ_ｊのエッジ厚さＥＴ_ｊよりも小さい請求項１に記載のカメラ。

【請求項39】

前記レンズは、レンズ光軸に平行な軸に沿って切断された切断レンズである請求項１に記載のカメラ。

【請求項40】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、前記レンズは軸対称レンズ直径に対して２０％だけ切断され、前記ＭＨは前記切断によって１０％を上回って低減される、請求項３９に記載のカメラ。

【請求項41】

請求項１～４０のいずれか１項に記載のカメラを含み、
機器厚さＴと、バンプ高さＢを有するカメラバンプとを有し、前記バンプ領域は高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記カメラの第１の領域は、前記カメラバンプ領域に組み込まれ、前記カメラの第２の領域は前記カメラバンプに組み込まれない、モバイル機器。

【請求項42】

前記カメラの前記第１の領域が前記カメラのレンズを含み、前記カメラの前記第２の領域が前記カメラの画像センサを含む、請求項４１に記載のモバイル機器。

【請求項43】

前記１～４０のいずれか１項に記載のカメラを含み、スマートフォンであるモバイル機器。

【請求項44】

Ｎ≧４個のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、有効焦点距離（ＥＦＬ）、開口直径（ＤＡ）、ｆ値（ｆ／＃）、全トラック長（ＴＴＬ）及び後焦点距離（ＢＦＬ）を有するレンズであって、レンズ要素それぞれがそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面する、レンズ；
センサ対角線（ＳＤ）を有する画像センサ：および
物体と画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するための光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）を備えるカメラであり、
前記カメラは折り畳み式デジタルカメラであり、
前記レンズは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とに分割され、
Ｇ１は前記ＯＰＦＥの物体側に位置し、
Ｇ２は前記ＯＰＦＥの像側に位置し、
ＥＦＬは、８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、
Ｇ１とＧ２との間の距離ｄ（Ｇ１－Ｇ２）は、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）＞ＴＴＬ／２を満たすカメラ。

【請求項45】

ｄ（Ｇ１－Ｇ２）＞０．７５ＴＴＬである請求項４４に記載のカメラ。

【請求項46】

ｄ（Ｇ１－Ｇ２）＞０．８５ＴＴＬである請求項４４に記載のカメラ。

【請求項47】

前記ＥＦＬが、１５ｍｍ＜ＥＦＬ＜４５ｍｍの範囲にある請求項４４に記載のカメラ。

【請求項48】

Ｇ１は合焦及び光学式画像安定化のために、前記ＯＰＦＥに対して、Ｇ２に対して、及び前記画像センサに対して、移動可能である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項49】

Ｇ１および前記ＯＰＦＥは合焦および光学式画像安定化のために、Ｇ２に対して及び前記対画像センサに対して一緒に移動可能である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項50】

Ｇ１は光学式画像安定化のために、前記ＯＰＦＥに対して、Ｇ２に対して、および前記画像センサに対して移動可能であり、Ｇ１および前記ＯＰＦＥは合焦のために、Ｇ２に対して、および前記画像センサに対して一緒に移動可能である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項51】

前記ＤＡが５ｍｍ＜ＤＡ＜１１ｍｍの範囲にあり、前記ｆ／＃が２＜ｆ／＃＜６．５の範囲にある、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項52】

前記ＤＡは７ｍｍ＜ＤＡ＜９ｍｍの範囲にあり、前記ｆ／＃は、３＜ｆ／＃＜５．０の範囲にある、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項53】

前記ＳＤは、３ｍｍ＜ＳＤ＜１０ｍｍの範囲にある請求項４４に記載のカメラ。

【請求項54】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、前記ＳＨは３．５ｍｍ＜ＳＨ＜８ｍｍの範囲にあり、前記ＭＨは６ｍｍ＜ＭＨ＜１２．５ｍｍの範囲にある、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項55】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、前記ＳＨは４ｍｍ＜ＳＨ＜６ｍｍの範囲にあり、前記ＭＨは７ｍｍ＜ＭＨ＜１１ｍｍの範囲にある、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項56】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨ／ＭＨ比率＜０．８である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項57】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨ／ＭＨ比率が＜０．６５である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項58】

肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨ／ＭＨ比率が＜０．５５である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項59】

ΔＬＯは前記像面に向かうＬ_Ｎの最後の面と前記ＯＰＦＥとの間の距離であり、ΔＬＯ／ＴＴＬ＜０．０１である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項60】

ＡＬＴが全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎのレンズ厚さの平均であり、ＡＬＴ／ＴＴＬ＜０．０５である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項61】

ＡＬＴが全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎのレンズ厚さの平均であり、ＡＬＴ／ＴＴＬ＜０．０２５である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項62】

ＡＧＴが全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎ間の全ての間隙厚さの平均であり、ＡＧＴ／ＴＴＬ＜０．０１である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項63】

ＴＴＬ／ＥＦＬ＜１．２５である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項64】

ＴＴＬ／ＥＦＬ＜１．１５である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項65】

Ｌ_１は、ガラス製である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項66】

Ｌ_１の前記ｆ_１と前記ＥＦＬとの比率が、ｆ１／ＥＦＬ＜０．７５を満たす、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項67】

Ｎ＝４であり、レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列は、正正負正である請求項４４に記載のカメラ。

【請求項68】

Ｌ_２とＬ_３との間の距離ｄ２３と、レンズ厚さＬＴとの比率が、ｄ_２３／ＬＴ＜０．１を満たす請求項４４に記載のカメラ。

【請求項69】

Ｌ_２とＬ_３との間の距離ｄ２３と、レンズ厚さＬＴとの比率が、ｄ_２３／ＬＴ＜０．０５を満たす請求項４４に記載のカメラ。

【請求項70】

Ｌ_１の中心厚さＴ_１は、他の何れのレンズ要素Ｌ_ｉの中心厚さＴ_ｉｉよりも大きい請求項４４に記載のカメラ。

【請求項71】

Ｌ_１の中心厚さＴ_１と全てのレンズ要素Ｌ_１～_Ｎの平均レンズ厚さ（ＡＬＴ）との比率は、Ｔ１／ＡＬＴ＞１．５を満たす、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項72】

Ｌ_１の中心厚さＴ_１と全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎの平均レンズ厚さ（ＡＬＴ）との比率は、Ｔ_１／ＡＬＴ＞１．７５を満たす、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項73】

Ｌ_１のエッジ厚さＥＴ１は、全てのレンズ要素の最大エッジ厚さを有するレンズ要素Ｌ_ｊのエッジ厚さＥＴ_ｊよりも小さい、請求項４４に記載のカメラ。

【請求項74】

前記レンズが、Ｇ１の光軸に平行な軸に沿って切断された切断レンズである請求項４４に記載のカメラ。

【請求項75】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、前記レンズは軸対称レンズ直径に対して２０％だけ切断され、前記ＭＨは前記切断によって１０％を上回って低減される、請求項７４に記載のカメラ。

【請求項76】

請求項４４～７５のいずれか１項に記載のカメラを含み、
機器厚さＴと、バンプ高さＢを有するカメラバンプとを有し、前記バンプ領域は高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記カメラの第１の領域は、前記カメラバンプ領域に組み込まれ、前記カメラの第２の領域は前記カメラバンプに組み込まれない、モバイル機器。

【請求項77】

前記カメラの前記第１の領域はＧ１を含み、前記カメラの前記第２の領域はＧ２および前記カメラの画像センサを含む、請求項７６に記載のモバイル機器。

【請求項78】

前記４４～７５のいずれか１項に記載のカメラを含み、スマートフォンであるモバイル機器。

【請求項79】

Ｎ≧４のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、光軸（ＯＡ）、有効焦点距離（ＥＦＬ）、開口直径ＤＡ、ｆ値ｆ／＃、全トラック長（ＴＴＬ）及び後方焦点距離（ＢＦＬ）を有するレンズであって、レンズ要素それぞれがそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面する、レンズ；
センサ対角線（ＳＤ）を有する画像センサ；および
物体と前記画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するための光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）であって、前記ＯＰＦＥが前記レンズＯＡに対して角度βで配向される、光路折り畳み要素を備えるカメラであり、
前記カメラは折り畳み式デジタルカメラであり、前記レンズは前記ＯＰＦＥの物体側に位置し、４５＜β＜６０度であり、ＥＦＬは８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、ＳＤ／ＥＦＬ＞０．４５であるカメラ。

【請求項80】

ＳＤ／ＥＦＬ＞０．５である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項81】

ＳＤ／ＥＦＬ＞０．５５である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項82】

前記ＳＤが、５ｍｍ＜ＳＤ＜１５ｍｍの範囲にある請求項７９に記載のカメラ。

【請求項83】

前記ＳＤが、７．５ｍｍ＜ＳＤ＜１２．５ｍｍの範囲にある請求項７９に記載のカメラ。

【請求項84】

４７＜β＜５５度である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項85】

４８＜β＜５２．５度である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項86】

ＴＴＬ／ＥＦＬ＜１．１である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項87】

ＴＴＬ／ＥＦＬ＜１である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項88】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＭＨが６ｍｍ＜ＭＨ＜１３ｍｍの範囲にある、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項89】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＭＨが８ｍｍ＜ＭＨ＜１１ｍｍの範囲にある、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項90】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、比率ＳＤ／ＭＨ＞０．７である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項91】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、比率ＳＤ／ＭＨ＞０．８である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項92】

モジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、比率ＳＤ／ＭＨ＞０．９である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項93】

前記レンズが、レンズ光軸に平行な軸に沿って切断された切断レンズである請求項７９に記載のカメラ。

【請求項94】

前記レンズは軸対称レンズ直径に対して２０％切断され、前記ＭＨは前記切断によって７．５％を上回って（＞７．５％）低減される、請求項９３に記載のカメラ。

【請求項95】

請求項７９に記載のカメラを含み、
機器厚さＴおよびカメラバンプ高さＢを有し、前記カメラバンプ領域は高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記カメラは、前記カメラバンプに完全に組み込まれる、モバイル機器。

【請求項96】

Ｎ＝４であり、レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列が正負正負である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項97】

ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．６である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項98】

ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．７である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項99】

ＤＡが４ｍｍ＜ＤＡ＜１０ｍｍの範囲にあり、前記ｆ／＃が１．５＜ｆ／＃＜４．５の範囲にある請求項７９に記載のカメラ。

【請求項100】

ＤＡが５ｍｍ＜ＤＡ＜８ｍｍの範囲にあり、前記ｆ／＃が２．０＜ｆ／＃＜３．５の範囲にある請求項７９に記載のカメラ。

【請求項101】

前記ＥＦＬが、１０ｍｍ＜ＥＦＬ＜２０ｍｍの範囲にある請求項７９に記載のカメラ。

【請求項102】

前記レンズは、合焦及び光学式画像安定化のために前記ＯＰＦＥに対して及び前記画像センサに対して移動可能である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項103】

前記レンズおよび前記ＯＰＦＥは合焦および光学式画像安定化のために、前記画像センサに対して一緒に移動可能である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項104】

前記レンズは光学式画像安定化のために前記ＯＰＦＥに対しておよび前記画像センサに対して移動可能であり、前記レンズおよび前記ＯＰＦＥは、合焦のために前記画像センサに対して一緒に移動可能である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項105】

ΔＬＯは前記像側に向かうＬ_Ｎの最後の面と前記ＯＰＦＥとの間の距離であり、ΔＬＯ／ＴＴＬ＜０．１である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項106】

Ｎ＝４であり、レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列が正負正負である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項107】

Ｎ＝４であり、レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列が正負正正である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項108】

前記第２のレンズ要素Ｌ_２は負であり、焦点距離ｆ_２を有し、ｆ_２の大きさ｜ｆ_２｜が｜ｆ_２｜／ＥＦＬ＜０．５を満たす請求項７９に記載のカメラ。

【請求項109】

前記第２のレンズ要素Ｌ_２は負であり、焦点距離ｆ_２を有し、ｆ_２の大きさ｜ｆ_２｜が｜ｆ_２｜／ＥＦＬ＜０．３を満たす請求項７９に記載のカメラ。

【請求項110】

前記第２のレンズ要素Ｌ_２は負であり、焦点距離ｆ_２を有し、ｆ_２の大きさ｜ｆ_２｜が｜ｆ_２｜／ＥＦＬ＜０．２を満たす請求項７９に記載のカメラ。

【請求項111】

前記第１のレンズ要素Ｌ_１は正であり、ｆ_１／ＥＦＬ＜０．５を満たす焦点距離ｆ_１を有する、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項112】

前記第３のレンズ要素Ｌ_３は正であり、ｆ_３／ＥＦＬ＜０．４を満たす焦点距離ｆ_３を有する、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項113】

Ｌ_３とＬ_４との間の距離ｄ_３４と、レンズ厚さＬＴとの比率が、ｄ_３４／／ＬＴ＜２％を満たす請求項７９記載のカメラ。

【請求項114】

第１のレンズ要素厚さＴ_１とレンズ厚さＬＴとの間の比率が、Ｔ_１／ＬＴ＞０．４を満たす、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項115】

前記レンズはレンズ厚さＬＴを有し、２つの連続するレンズ要素Ｌ_ｉとＬ_ｉ＋１との間の最小限のギャップがＧＡＰ_ｉであり、２つの連続するレンズ要素間の全てのギャップに対してＧＡＰ_ｉ／ＬＴ＜０．０２である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項116】

前記レンズはレンズ厚さＬＴを有し、２つの連続するレンズ要素Ｌ_ｉとＬ_ｉ＋１との間の最小限のギャップがＧＡＰ_ｉであり、２つの連続するレンズ要素間の少なくとも２つのギャップについてＧＡＰ_ｉ／ＬＴ＜０．０２である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項117】

前記ＧＡＰ_ｉのうちの少なくとも１つは、前記レンズ要素の中心に位置しない、請求項１１６に記載のカメラ。

【請求項118】

前記ＧＡＰ_ｉｓのうちの２つ以上は前記レンズ要素の中心に位置しない、請求項１１６に記載のカメラ。

【請求項119】

前記レンズがレンズ厚さＬＴを有し、前記第１のレンズ要素Ｌ_１と前記第２のレンズ要素Ｌ_２との間の距離がｄ_１２であり、ｄ_１２／ＬＴ＜２％である請求項７９に記載のカメラ。

【請求項120】

Ｎ＝４であり、Ｌ_３およびＬ_４の両方が、２つ以上の偏向点を有するレンズ表面を有する、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項121】

Ｌ_１がガラス製である、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項122】

全てのレンズ要素がプラスチック製である、請求項７９に記載のカメラ。

【請求項123】

請求項７９～１２２のいずれか１項に記載のカメラを含み、
機器厚さＴと、バンプ高さＢを有するカメラバンプとを有し、前記バンプ領域は高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記カメラは、前記カメラバンプ領域に完全に組み込まれる、モバイル機器。

【請求項124】

前記７９～１２２のいずれか１項に記載のカメラを含み、スマートフォンであるモバイル機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年６月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／２１３，８９９号、２０２１年９月１９日に出願された米国仮特許出願第６３／２４５，８９２号、２０２１年１２月１０日に出願された米国仮特許出願第６３／２８８，０４７号、および２０２１年１２月２０日に出願された米国仮特許出願第６３／２９１，６２８号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

（分野）
本開示の主題は一般に、デジタルカメラの分野に関する。

【0003】

（定義）
本出願において、ならびに、説明および図面全体を通して言及される光学的および他の特性について、以下の記号および略語が、当技術分野で公知のすべての用語のために使用される。

【0004】

全トラック長（ＴＴＬ）：第１のレンズ要素Ｌ_１の前表面Ｓ_１の点と画像センサとの間の、レンズの光軸に平行な軸に沿って測定される、系が無限物体距離に合焦されるときの最大距離。

【0005】

後方焦点距離（ＢＦＬ）：最後のレンズ要素Ｌ_Ｎの後表面Ｓ_２Ｎの点と画像センサとの間の、レンズの光軸に平行な軸に沿って測定される、系が無限遠物体距離に合焦されるときの最小距離。

【0006】

有効焦点距離（ＥＦＬ）：レンズ（レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_Ｎの集合体）において、レンズの後側主点Ｐ’と後側焦点Ｆ’との間の間隔。

【0007】

Ｆ値（ｆ／＃）：入射瞳直径（または単に開口直径「ＤＡ」）に対するＥＦＬの比率。

【背景技術】

【0008】

（背景）
マルチ開口カメラ（または「マルチカメラ」、２つのカメラを有する「デュアルカメラ」はマルチカメラの一例である）は、ミラー携帯電子機器モバイル機器（「モバイル機器」、たとえばスマートフォン、タブレットなど）での今日の標準である。マルチカメラセットアップは、通常、広視野（または「広角」）ＦＯＶ_Ｗカメラ（「ワイド」カメラまたは「Ｗ」カメラ）と、少なくとも１つの、例えば、（ＦＯＶ_Ｗよりも）狭い視野（ＦＯＶ_Ｔを有する望遠または「テレ」）を有したり、または超広視野ＦＯＶ_ＵＷ（ＦＯＶ_Ｗよりも広い、「ＵＷ」カメラ）を有したりする追加カメラとを備える。

【0009】

図１Ａは幅Ｗ_ＯＰＦＥを有する光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）１０２（例えば、プリズムまたはミラー）と、ＯＰＦＥ１０２からΔＬＯ離れた位置にあるレンズ鏡筒１１０に含まれる複数のレンズ要素（この図では見えない）を有するレンズ１０４と、画像センサ１０６とを備える既知の折り畳み式テレカメラ１００を示す。ＯＰＦＥ１０２は、第１のＯＰ１１２からの光路（ＯＰ）を、レンズ１０４の光軸を形成する第２のＯＰ１０８に折り畳む。レンズ１０４は、ＯＰＦＥ１０２の像側に配置される。カメラ１００のＴＴＬおよびＢＦＬの両方は、ＯＰ１０８に平行な１つ次元に沿って配向される。カメラ１００を含むカメラモジュールの長さ（「最小モジュール長」または「ＭＭＬ」）およびカメラモジュールの高さ（「最小モジュール高さ」または「ＭＭＨ」）の理論的限界が示されている。ＭＭＬおよびＭＭＨは、カメラ１００に含まれる構成要素の最小寸法によって定義される。以下、「ＭＨ」は、「カメラモジュール高さ」またはより単純な「モジュール高さ」を示す。ＴＴＬはＴＴＬ＝ＭＭＬ－Ｗ_ＯＰＦＥ－ΔＬＯによって与えられ、したがって、ＴＴＬはＴＴＬ＜ＭＭＬ－Ｌ_ＯＰＦＥによって幾何学的に制限され、したがって、ＢＦＬ／ＴＴＬの比率は比較的小さく、たとえば、０．３以下である。

【0010】

図１Ｂは、折り畳み式テレカメラ１００と、複数のレンズ要素（この図では見えない）を有するレンズ１３２および画像センサ１３８を含む（垂直または直立）ワイドカメラ１３０とを備える既知のデュアルカメラ１５０を示す。レンズ１３２は、レンズ鏡筒１３４に含まれる。ワイドカメラ１３０は、ＯＰ１３６を有する。

【0011】

図１Ｃは外部後表面１６２を有し、折り畳み式テレカメラ１００’を含む公知のモバイル機器１６０を断面図で概略的に示す。カメラ１００’の開口１０１は、後表面１６２に配置され、前表面１６６は例えば、スクリーン（見えない）を含むことができる。モバイル機器１６０は、厚さ（「Ｔ」）の規則的な領域と、規則的な領域よりも高さＢだけ高くされたカメラバンプ領域１６４とを有する。バンプ領域は、バンプ長（「ＢＬ」）およびバンプ厚さＴ＋Ｂを有する。カメラ１００’は、ＯＰＦＥ １０２’と、複数のレンズ要素を有するレンズ１０４’と、画像センサ１０６’とを含む。一般に、ここに示されるように、カメラ１００’はバンプ領域内に完全に統合され、ＭＭＬおよびＭＭＨはバンプ領域の下限、すなわちＢＬおよびＴ＋Ｂの下限を定義する。工業設計上の理由から、小さいカメラバンプ（すなわち、短絡ＢＬ）が望まれる。１３０のような垂直カメラとおよび所与のバンプ厚さＴ＋Ｂについて比較して、１００のような折り畳み式カメラでは、より大きいＢＦＬ、より大きいＴＴＬ、および結果として、より大きい画像ズーム係数に対応するより大きいＥＦＬを実現することができ、これは望ましい。しかしながら、大きなＴＴＬは、望ましくない大きなＢＬと共に進行する。

【0012】

上で定義したように、ｆ／＃＝ＥＦＬ／ＤＡ。入射瞳は、レンズ系の前方開口を通して「見られる」開口絞り（aperture stop）の光学像である。前方開口は、レンズの物体側開口である。知られているように、低ｆ／＃は、下記に説明する３つの主要な利点、すなわち、良好な低光感度、強い「自然である」Ｂｏｋｅｈ効果、および高画像解像度を有するので、望ましい：
１． 低光感度は、例えばデジタル一眼レフ（ＤＳＬＲ）カメラと比較したときに、今日のモバイル機器互換カメラの主要な性能欠点である。一例として、（同じＥＦＬに対して）カメラのｆ／＃を半分にすると、開口面積が４倍増加し、これは４倍の光がカメラに入射することを意味する。この差は、低光量のシーンを撮像する場合に特に関連する。

【0013】

２． Ｂｏｋｅｈは画像の焦点外セグメントで生成されるぼけの美的品質であり、今日のスマートフォンにとって非常に要求されている特徴である。Ｂｏｋｅｈ効果は、画像の被写界深度（ＤＯＦ）と逆相関する（ここで、ＤＯＦ～ｆ／＃）。低いｆ／＃は、強い「自然である」Ｂｏｋｅｈ効果をサポートするために有益である。今日のスマートフォンカメラに存在するｆ／＃は、十分な「自然である」Ｂｏｋｅｈを提供しないので、強いＢｏｋｅｈに対する需要は「人工的である」Ｂｏｋｅｈによって、すなわち、焦点外の画像セグメントにぼけを人工的に適用することによって、答えられる。

【0014】

３． 画素解像度が連続的に増加する画像センサは、２０１９年に初めて１００メガピクセルを超えるモバイル機器に入ってきている。（他の要因の中でも）このことは、単一ピクセルのサイズを縮小すること、すなわち、空間ピクセル周波数を増加させることによって達成される。ピクセル解像度を画像解像度に変換するために、カメラレンズは、センサの空間ピクセル周波数ｋ_{Ｐｉｘｅｌ}を支援しなければならない。良好に設計された（回折限界）カメラレンズではレンズｋ_Ｌｅｎｓの分解可能な空間周波数がｆ／＃に逆相関し（ここで、ｋ_Ｌｅｎｓ～１／ｆ／＃）、すなわち、より低いｆ／＃は（充分な空間画素周波数を有する画像センサを仮定して）より高い画像解像度に対応する。

【0015】

あるＥＦＬが与えられると、低いｆ／＃を達成するために大きなＤＡが望まれる。

【0016】

大きなズーム係数のための大きなＥＦＬを提供し、短いＢＬを有する小さなカメラバンプを依然としてサポートするために、０．７５以上の大きなＢＦＬ／ＴＴＬ比率を有する折り畳み式テレカメラを有することが有益であろう。

【発明の概要】

【0017】

（要約）
様々な例示的な実施形態では、Ｎ≧３のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、ＥＦＬ、開口直径ＤＡ、Ｆ値ｆ／＃、ＴＴＬ、およびＢＦＬを有するレンズであって、レンズ要素それぞれがそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面するレンズ；センサ対角線（ＳＤ）を有する画像センサ；および、物体と前記画像センサとの間に折り畳み式光路を提供する光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）を備える折り畳み式デジタルカメラが提供され、これにおいて、前記レンズが前記ＯＰＦＥの物体側に位置し、ＥＦＬが８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、ＢＦＬとＴＴＬとの間の比率がＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．７５を満たす。

【0018】

様々な例示的な実施形態では、Ｎ≧４のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、ＥＦＬ、開口直径ＤＡ、Ｆ値ｆ／＃、ＴＴＬ、およびＢＦＬを有するレンズであって、レンズ要素それぞれがそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面するレンズ；ＳＤを有する画像センサ；および、物体と前記画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するためのＯＰＦＥを備える折り畳み式デジタルカメラが提供され、これにおいて、前記レンズは第１のレンズ群と第２のレンズ群とに分割され、前記第１のレンズ群はＯＰＦＥの物体側に位置し、前記第２のレンズ群はＯＰＦＥの像側に位置し、ＥＦＬは８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間の距離ｄ（Ｇ１－Ｇ２）はｄ（Ｇ１－Ｇ２）＞ＴＴＬ／２を満たす。

【0019】

様々な例示的な実施形態において、Ｎ≧４のレンズ要素Ｌ_ｉを有し、ＯＡ、ＥＦＬ、開口直径ＤＡ、Ｆ値ｆ／＃、ＴＴＬおよびＢＦＬを有するレンズであって、レンズ要素それぞれがそれぞれの焦点距離ｆ_ｉを有し、第１のレンズ要素Ｌ_１が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ_Ｎが像側に面する、レンズ；ＳＤを有する画像センサ；および、物体と前記画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するためのＯＰＦＥであって、前記ＯＰＦＥが前記レンズＯＡに対して角度βで配向されるＯＰＦＥを備える折り畳み式デジタルカメラが提供され、これにおいて、前記レンズが前記ＯＰＦＥの物体側に位置し、４５＜β＜６０度であり、ＥＦＬが８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍの範囲にあり、ＳＤ／ＥＦＬ＞０．４５である。

【0020】

いくつかの実施例では、ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．８である。いくつかの実施例では、ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．９である。

【0021】

いくつかの実施例では、ＢＦＬ／ＥＦＬ＞０．７である。いくつかの実施例では、ＢＦＬ／ＥＦＬ＞０．９である。

【0022】

いくつかの実施例では、ＥＦＬが１５ｍｍ＜ＥＦＬ＜４０ｍｍの範囲にある。

【0023】

いくつかの実施例では、レンズが合焦および光学式画像安定化（ＯＩＳ）のために、ＯＰＦＥおよび画像センサに対して移動可能である。

【0024】

いくつかの実施例では、レンズおよびＯＰＦＥが合焦およびＯＩＳのために、画像センサに対して一緒に移動可能である。

【0025】

いくつかの実施例では、ＤＡは５ｍｍ＜ＤＡ＜１１ｍｍの範囲にあり、ｆ／＃は２＜ｆ／＃＜６．５の範囲にある。

【0026】

いくつかの実施例では、ＤＡは７ｍｍ＜ＤＡ＜９ｍｍの範囲にあり、ｆ／＃は３＜ｆ／＃＜５．５の範囲にある。

【0027】

いくつかの実施例では、ＳＤが３ｍｍ＜ＳＤ＜１０ｍｍの範囲にある。

【0028】

いくつかの実施例では、上述または下述のような折り畳み式デジタルカメラが肩高さ（ＳＨ）およびモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＳＨは４ｍｍ＜ＳＨ＜８ｍｍの範囲にあり、ＭＨは６ｍｍ＜ＭＨ＜１２ｍｍの範囲にある。いくつかの実施例では、４．５ｍｍ＜ＳＨ＜６ｍｍであり、ＭＨは７ｍｍ＜ＭＨ＜９ｍｍの範囲にある。

【0029】

いくつかの実施例では、ＳＨ／ＭＨ＜０．８である。いくつかの実施例では、ＳＨ／ＭＨ＜０．７である。

【0030】

いくつかの実施例では、Ｌ_Ｎの最後の表面と前記ＯＰＦＥとの間の間隔ΔＬＯとＴＴＬとの比率がΔＬＯ／ＴＴＬ＜０．０１を満たす。

【0031】

いくつかの実施例では、全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_ｉの平均レンズ厚さ（ＡＬＴ）とＴＴＬとの間の比率がＡＬＴ／ＴＴＬ＜０．０５を満たす。

【0032】

いくつかの実施例では、レンズの上部に位置する全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_ｉ間の平均ギャップ厚（ＡＧＴ）とＴＴＬとの間の比率がＡＧＴ／ＴＴＬ＜０．０１を満たす。

【0033】

いくつかの実施例では、Ｌ_３とＬ_４との間の距離ｄ_３４はｄ_３４／ＡＬＴ＞２を満たし、ＡＬＴは、前記ＯＰＦＥの物体側に位置する全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_ｉの平均レンズ厚さである。

【0034】

いくつかの実施例では、ＥＦＬ／ＴＴＬ＜１である。いくつかの実施例では、ＥＦＬ／ＴＴＬ＜０．９である。

【0035】

いくつかの実施例では、Ｌ_１は、ガラス製である。

【0036】

いくつかの実施例では、Ｌ_１のｆ_１とＥＦＬとの間の比率がｆ１／ＥＦＬ＞０．４を満たす。

【0037】

いくつかの実施例では、Ｌ_１のｆ_１とＥＦＬとの間の比率がｆ１／ＥＦＬ＞０．５を満たす。

【0038】

いくつかの実施例では、前記ＯＰＦＥの物体側に位置する最後のレンズは負である。

【0039】

いくつかの実施例では、Ｌ_２とＬ_３との間の距離ｄ_２３と、レンズ厚さＬＴとの比率は、ｄ_２３／ＬＴ＜０．１を満たす。いくつかの実施例では、ｄ_２３／ＬＴ＜０．０５である。

【0040】

いくつかの実施例では、Ｌ_１の中心厚さＴ_１は、他の何れのレンズ要素Ｌ_ｉの中心厚さＴ_ｉよりも大きい。

【0041】

いくつかの実施例では、Ｔ_１と全てのレンズ要素Ｌ_１～Ｌ_ｉのＡＬＴとの間の比率がＴ_１／ＡＬＴ＞１。５を満たす。いくつかの実施例では、Ｔ_１／ＡＬＴ＞１．７５である。

【0042】

いくつかの実施例では、Ｌ_１のエッジ厚さＥＴ_１が、ＯＰＦＥの物体側に位置する全てのレンズ要素の最大エッジ厚さを有するレンズ要素Ｌ_ｊのエッジ厚さＥＴ_ｊよりも小さい。

【0043】

いくつかの実施例では、前記レンズが前記画像センサ上の法線に平行な軸に沿って切断された切断レンズである。前記レンズは軸対称レンズ直径に対して２０％切断されてもよく、ＭＨは画像センサ上の法線およびレンズの光軸に垂直な軸に沿って測定された同じレンズ直径を有する軸対称レンズに対して、切断によって１０％を上回って（＞１０％）低減されてもよい。

【0044】

様々な例示的な実施形態では、上述または下述のようなカメラを含むモバイル機器が提供され、これにおいて、前記モバイル機器は機器厚さＴと、バンプ高さＢを有するカメラバンプとを有し、前記バンプ領域は高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記カメラは前記カメラバンプ領域に完全に組み込まれる。いくつかの実施例では、前記モバイル機器はスマートフォンである。

【図面の簡単な説明】

【0045】

（図面の簡単な説明）
本明細書に開示される実施形態の非限定的な例は、この段落の後に列挙される、本明細書に添付される図を参照して以下に記載される。図面および説明は本明細書に開示される実施形態を明瞭にし、明確にすることを意図しており、決して限定するものと見なされるべきではない。

【図1A】公知の折り畳み式テレカメラを示す。

【図1B】公知のデュアルカメラを示す。

【図1C】外面を有し、折り畳み式テレカメラを含む、公知のモバイル機器を概略的に示す。

【図2A】本明細書に開示される折り畳み式テレカメラの実施形態を概略的に示す。

【図2B】本明細書に開示される折り畳み式テレカメラの別の実施形態を概略的に示す。

【図2C】外面を有し、図２Ａのような折り畳み式テレカメラを含む、図１Ｃに記載されるような寸法を有するモバイル機器の断面図を概略的に示す。

【図2D】本明細書に開示される折り畳み式テレカメラの別の実施形態を概略的に示す。

【図2E】図１Ｃに記載されたような寸法を有し、図２Ｄのような折り畳み式テレカメラを含む別のモバイル機器の断面図を概略的に示す。

【図2F】図１Ｃに記載されたような寸法を有し、図２Ｄのような折り畳み式テレカメラを含む、さらに別のモバイル機器の断面図を概略的に示す；

【図2G】図２Ａおよび図２Ｄの折り畳み式カメラのためのオートフォーカス（ＡＦ）および光学式画像安定化（ＯＩＳ）機構の実施形態を示す。

【図2H】図２Ａの折り畳み式カメラのためのＡＦおよびＯＩＳ機構の別の実施形態を示す。

【図2I】図２Ａの折り畳み式カメラのためのＡＦおよびＯＩＳ機構のさらに別の実施形態を示す。

【図2J】図２Ｄの折り畳み式カメラのためのＡＦおよびＯＩＳ機構のさらに別の実施形態を示す。

【図2K】図２Ｄの折り畳み式カメラのためのＡＦおよびＯＩＳ機構のさらに別の実施形態を示す。

【図3A】本明細書に開示される光学レンズ系の実施形態を概略的に示す。

【図3B】本明細書に開示される光学レンズ系の別の実施形態を概略的に示す。

【図3C】本明細書に開示される光学レンズ系のさらに別の実施形態を概略的に示す。

【図3D】本明細書に開示される光学レンズ系のさらに別の実施形態を概略的に示す。

【図3E】本明細書に開示される光学レンズ系のさらに別の実施形態を概略的に示す。

【図3F】本明細書に開示される光学レンズ系のさらに別の実施形態を概略的に示す。

【図4A】平面Ｐ上の２つの衝突点ＩＰ_１およびＩＰ_２の直交投影ＩＰ_{ｏｒｔｈ，１}、ＩＰ_{ｏｒｔｈ，２}を示す。

【図4B】平面Ｐ上の２つの衝突点ＩＰ_３およびＩＰ_４の直交投影ＩＰ_{ｏｒｔｈ，３}、ＩＰ_{ｏｒｔｈ，４}を示す。

【図5A】透明高さ（ＣＨ）の定義を提供する。

【図5B】透明開口（ＣＡ）の定義を提供する。

【図6】Ｈ_ＬおよびＨ_ｏｐｔの定義を提供する；

【図7】複数の切断レンズ要素とレンズハウジングとを含むレンズ鏡筒を示す。

【発明を実施するための形態】

【0046】

（詳細な説明）
以下の詳細な説明では、完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載される。しかしながら、本開示の主題は、これらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者によって理解されるのであろう。他の例では、本開示の主題を不明瞭にしないように、周知の方法および特徴は詳細に説明されていない。

【0047】

図２Ａは、本明細書に開示され、２００と番号付けされた折り畳み式テレカメラの実施形態を概略的に示す。カメラ２００は、Ｌ_１～Ｌ_４に番号付けされた複数のＮ個のレンズ要素（ここではＮ＝４）を有するレンズ２０２を備え、Ｌ_１は物体側に向けられる。カメラ２００は、ＯＰ２１２をＯＰ２０８に折り畳むＯＰＦＥ２０４と、画像センサ２０６とをさらに備える。カメラ要素は図示されるように、ハウジング２１４内に含まれ得る。カメラ２００において、ＯＰ２１２はｙ軸に実質的に平行であり、ＯＰ２０８は、ｚ軸に実質的に平行である。ＯＰＦＥ２０４は、ｙ軸およびｚ軸の両方に対して４５度の角度を形成する。

【0048】

図３Ａ～３Ｄに提示されるような光学レンズ系を含むカメラモジュールの最小寸法の理論的限界を推定するために、以下のパラメータおよび相互依存性を導入する。

【0049】

＜ＭＭＬおよび「モジュール長」（「ＭＬ」）＞
最小モジュール長（「ＭＭＬ」）は、カメラ２００のすべての構成要素を含むカメラモジュールの長さの理論的限界である。

【0050】

ＭＭＬ＝ｍａｘ（Ｚ_Ｌｅｎｓ、Ｚ_ＯＰＦＥ）－Ｚ_{Ｓｅｎｓｏｒ}である。ｍａｘ（Ｚ_Ｌｅｎｓ、Ｚ_ＯＰＦＥ）はレンズ２０２（Ｚ_Ｌｅｎｓ）またはＯＰＦＥ２０４（Ｚ_ＯＰＦＥ）の最大ｚ値であり、Ｚ_{Ｓｅｎｓｏｒ}は画像センサ２０６の最小ｚ値である。いくつかの実施形態では、図２Ａに示されるように、Ｚ_Ｌｅｎｓ＞Ｚ_ＯＰＦＥであるため、ＭＭＬ＝Ｚ_Ｌｅｎｓ－Ｚ_{Ｓｅｎｓｏｒ}となる。

【0051】

・カメラモジュール長（「ＭＬ」）の現実的な推定を達成するために、例えば、ＭＭＬに３．５ｍｍの長さを加えて、すなわち、ＭＬ＝ＭＭＬ＋３．５ｍｍとしてもよい。追加の長さは、ＯＩＳならびに画像センサパッケージング、ハウジングなどに必要とされ得るレンズストロークを占める。

【0052】

＜Ｒ１＞
・ＭＭＬの第１の領域（「Ｒ１」）は、第１の最小モジュール高さＭＭＨ１に関連する。

【0053】

・Ｒ１＝ｍａｘ（ＷＬ、Ｗ_ＯＰＦＥ）である。ここで、ＷＬはｚ軸に沿って測定されたレンズ２０２の幅であり、Ｗ_ＯＰＦＥは、ｚ軸に沿って測定されたＯＰＦＥ２０４の幅である。いくつかの実施形態では図２Ａに示されるように、ＷＬ＞Ｗ_ＯＰＦＥであるため、Ｒ１はレンズ２０２によってのみ決定され、Ｒ１＝ＷＬである。

【0054】

・光学レンズ幅（「ＷＬ_Ｏ」）と機械的レンズ幅（「ＷＬ_Ｍ」）とを区別する。

【0055】

・全ての軸上光線を含むことによって得られるＯＰＦＥ２０４の幅（「Ｗ_{ＯＰＦＥ－ＯＮ}」）と、全ての軸外光線を含むことによって得られる幅（「Ｗ_{ＯＰＦＥ－ＯＦＦ}」）とを区別する。

【0056】

＜Ｒ２＞
・ＭＭＬの第２の領域（「Ｒ２」）は、第２の最小モジュール高さＭＭＨ２に関連し、ＭＭＨ２＜ＭＭＨ１である。

【0057】

・Ｒ２＝ＭＭＬ－Ｒ１である。

【0058】

・一般に、所与のＭＭＬについて、工業設計の観点から、Ｒ２を最大化する（Ｒ１を最小化する）ことが有益であり得る。

【0059】

＜ＭＭＨ１および「モジュール高さ」（「ＭＨ」）＞
・ＭＭＨ１＝Ｈ_ＯＰＦＥ＋ΔＬＯ＋ＬＴである。Ｈ_ＯＰＦＥはＯＰＦＥ２０４の高さであり（ＯＰＦＥ２０４がｙ軸およびｚ軸の両方に対して４５度に配向されると仮定すると、Ｈ_ＯＰＦＥ＝Ｗ_ＯＰＦＥである）、ΔＬＯはレンズ２０２の中心とＯＰＦＥ２０４との間の距離であり、ＬＴはレンズ２０２の高さ（または「厚さ」）である。

【0060】

・カメラモジュールの高さの現実的な推定を達成するために、ＭＭＨ１に１．５ｍｍの追加の高さを加えることによってＭＨを計算し、すなわち、ＭＨ＝ＭＭＨ１＋１．５ｍｍである。追加の長さは、ＡＦならびにハウジング、レンズカバーなどに必要とされ得るレンズストロークを占める。

【0061】

・全ての軸上光線を含むことによって得られるＭＭＨ１（「ＭＭＨ１_ＯＮ」）と、全ての軸外光線を含むことによって得られる高さ（「ＭＭＨ１_ＯＦＦ」）とを区別する。ＭＨ_ＯＮおよびＭＨ_ＯＦＦは、すべての軸上光線を含むことによって、およびすべての軸外光線（「ＭＭＨ１_ＯＦＦ」）をそれぞれ含むことによって得られるＭＨである。ＭＨ_ＯＮおよびＭＨ_ＯＦＦは、それぞれＭＭＨ１_ＯＮおよびＭＭＨ１_ＯＦＦを使用して計算される。

【0062】

・他の実施例では例えば、画像センサ２０６がＯＰＦＥ２０４よりも低いｙ値を占有する場合、ＭＭＨ１はＭＭＨ１＞Ｈ_ＯＰＦＥ＋ΔＬＯ＋ＬＴであり得る。これらの実施例ではＭＭＨ１が画像センサ２０６によって占有される最も低いｙ値と、レンズ２０２によって占有される最も高いｙ値との間の差異によって与えられる。

【0063】

＜ＭＭＨ２および「肩高さ」（「ＳＨ」）＞
・第２の最小モジュール高さ（「ＭＭＨ２」）は、第２の領域（「Ｒ２」）にカメラ２００のすべての構成要素を含むカメラモジュールの高さの理論上の限界である。ＭＭＨ２＝ｍｉｎ（ＨＳ， Ｈ_ＯＰＦＥ）である。ＨＳは画像センサ２０６の高さであり、Ｈ_ＯＰＦＥはＯＰＦＥ２０４の高さである。画像センサ２０６はセンサ対角線（ＳＤ）がＳＤ＝５／３・ＨＳによって与えられるように、幅：高さの比率が４：３であってもよい。

【0064】

・いくつかの実施形態では、図２Ａに示されるように、ＭＭＨ２は画像センサ２０６によってのみ決定されてもよく、すなわち、ＭＭＨ２＝ＨＳである。

【0065】

・実際のカメラモジュールの高さの現実的な推定を達成するために、肩高さＳＨは例えば、１．５ｍｍの追加の高さをＭＭＨ２に加えることによって計算され、すなわち、ＳＨ＝ＭＭＨ２＋１．５ｍｍである。追加の高さは、接触センサ２０６ならびにハウジングを占める。

【0066】

＜Ｂ_Ｍｉｎ＞
・カメラバンプ１６４または２３４などのカメラバンプの高さＢの理論上の最小値。

【0067】

Ｂ_Ｍｉｎ＝ＭＭＨ１－Ｔであり。表１および表１２のＢ_Ｍｉｎを計算するために、装置の厚さＴ＝７ｍｍと仮定する。

【0068】

・Ｂ_{Ｍｉｎ－ＯＮ}およびＢ_{Ｍｉｎ－ＯＦＦ}は、それぞれＭＭＨ１_ＯＮおよびＭＭＨ１_ＯＦＦを使用して計算される。

【0069】

公知のカメラ１００および所与のＭＭＬと比較して、カメラ２００は、より大きいＴＴＬおよびＢＦＬを有し得る。より大きいＴＴＬは、大きなＥＦＬ、したがって、当技術分野で知られているような高いズームファクタ（ＺＦ）、または画像倍率を有するテレカメラを達成するために有益である。一般に、テレカメラのＺＦは、テレカメラと並んでマルチカメラに含まれるワイドカメラ１３０などの（垂直または直立）ワイドカメラに対して定義される。

【0070】

レンズ２０２は、ＯＰＦＥ２０４の物体側に配置される。したがって、カメラ２００のＴＴＬおよびＢＦＬの両方は、１つの寸法に沿ってではなく、２つの寸法に沿って配向される。第１の部分ＴＴＬ_１およびＢＦＬ_１はＯＰ２１２と平行であり、第２の部分ＴＴＬ_２およびＢＦＬ_２は、ＯＰ２０８と平行である。ＴＴＬおよびＢＦＬは、ＴＴＬ＝ＴＴＬ_１＋ＴＴＬ_２およびＢＦＬ＝ＢＦＬ_１＋ＢＦＬ_２によって得られ、ここでＴＴＬ_２＝ＢＦＬ_２である。したがって、ＴＴＬはＴＴＬ＜ＭＭＬ－Ｗ_ＯＰＦＥによって幾何学的に制限されず、したがって、ＢＦＬ／ＴＴＬの比率はカメラ１００の場合よりも著しく高くなり得る。例えば、カメラ２００では、ＢＦＬ／ＴＴＬ＝０．９である。レンズ２０２のレンズ厚さＬＴは、ＬＴ＝ＴＴＬ_１－ＢＦＬ_１によって与えられる。

【0071】

レンズ２０２がＯＰＦＥ２０４の物体側に配置されることの別の利点は、大きな開口直径（「ＤＡ」）が達成され得ることである。これは１００のような既知の折り畳み式カメラとは反対に、レンズ２０２の屈折力はＯＰＦＥに衝突した後ではなく、ＯＰＦＥ２０４に衝突する前に光を集中させるためである。「光を集中させる」とは、ここではそれぞれがレンズの光軸に対して垂直に配向され、画像センサにおいて像を形成する全ての光線を含む第１および第２の円について、レンズの物体側に位置する第１の円が、レンズの像側およびＯＰＦＥの物体側に位置する第２の円よりも小さいことを意味する。したがって、ＯＰＦＥ１０２またはＯＰＦＥ２０４などのＯＰＦＥのサイズが、既知のカメラ１００と比較されると、カメラ２００において、より大きいＤＡ（したがって、より低いｆ／＃）を達成することができる。

【0072】

カメラ２００には、光学レンズ系３１０、３２０、３３０などの光学レンズ系が含まれていてもよい。

【0073】

図２Ｂは、本明細書に開示され、２２０と番号付けされた折り畳み式テレカメラの別の実施形態を概略的に示す。カメラ２２０は、２つのレンズ群に分割された複数のＮ個のレンズ要素（ここではＮ＝５）のＬ_１～Ｌ_５を有するレンズ２０２を備え、第１の群２０２－１（「Ｇ１」）はＬ_１～Ｌ_４を含み、ＯＰＦＥの物体側に位置し、第２のレンズ群２０２－２（「Ｇ２」）は、Ｌ_５を含み、ＯＰＦＥの像側に位置する。Ｇ１とＧ２との間の距離ｄ（Ｇ１－Ｇ２）はｄ（Ｇ１－Ｇ２）＝ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_１＋ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_２によって与えられ、ここで、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_１はＯＰ２１２に沿って配向され、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_２はＯＰ２０８に沿って配向される。カメラ２００と同様に、ＴＴＬ_１はＯＰ２１２と平行であり、ＴＴＬ_２はＯＰ２０８と平行であり、ＴＴＬ＝ＴＴＬ_１＋ＴＴＬ_２である。しかしながら、ＢＦＬは、２つの垂直成分に分割されない。カメラ２２０のすべてのさらなる構成要素は、カメラ２００の構成要素と同一である。いくつかの実施形態（例えば、実施形態３００）では、ＩＲフィルタなどの光学要素（図示せず）がＯＰＦＥ２０４とＧ２（２０２－２）との間に配置され得る。他の実施形態では、光学要素がＧ２（２０２－２）と画像センサ２０６との間に配置されてもよい。カメラ２２０には、光学レンズ系３００などの光学レンズ系が含まれていてもよい。

【0074】

図２Ｃは外面２３２を有し、本明細書に開示される折り畳み式テレカメラ２００を含む、図１Ｃに記載されるような寸法を有するモバイル機器２３０（例えば、スマートフォン）を断面図で概略的に示す。カメラバンプ領域が２３４とマークされる。前表面２３６は例えば、スクリーン（見えない）を含むことができる。カメラ２００のＲ１は高さＴ＋Ｂの２３４に統合され、一方、カメラ２００のＲ２は高さＴの通常の機器領域に統合される。カメラ１００’がバンプ領域に完全に統合されるモバイル機器１６０と比較して、カメラ２００がバンプ領域に部分的にのみ統合されるモバイル機器２３０はより小さいＢＬを有することができ、これは工業設計上の理由から有益である。他の実施形態では、本明細書に開示される折り畳み式テレカメラ２２０などの別の折り畳み式テレカメラがモバイル機器２３０に含まれてもよい。一般に、スリムなモバイル機器の場合、ＭＭＨ１およびＭＭＨ２を最小限に抑えることが有益である。特に、ＭＭＨ１の最小化は、Ｂの最小化を可能にするので、興味深い。コンパクトカメラの場合、ＭＭＬの最小化も有益である。特にＲ１を最小化することは、ＢＬを最小化することを可能にするので、興味深い。

【0075】

図２Ｄは、本明細書に開示され、２４０と番号付けされた折り畳み式テレカメラの実施形態を概略的に示す。カメラ２４０は、Ｌ_１～Ｌ_４と番号付けされた複数のＮ個のレンズ要素（ここではＮ＝４）を有するレンズ２０２を備え、Ｌ_１は物体側に向けられる。カメラ２４０は、ＯＰ２１２をＯＰ２０８に折り畳むＯＰＦＥ２０４と、画像センサ２０６とをさらに備える。カメラ要素は図示されるように、ハウジング２１４内に含まれ得る。カメラ２４０において、ＯＰ２１２は、ｙ軸に実質的に平行である。ＯＰ２０８はｚ軸と角度αを形成するので、ＯＰ２０８は「傾斜ＯＰ」と呼ばれる。ＯＰＦＥ２０４はｙ軸に対してβ＞４５度の角度βを形成し、ｚ軸に対して９０－β＜４５度の角度を形成する。ＯＰ２０８の勾配の時点で、ＢＦＬ_２およびＴＴＬ_２はそれぞれ、ｙ軸に沿って測定される構成要素（「ＴＴＬ２_ｙ」、「ＢＦＬ２_ｙ」）およびｚ軸に沿って測定される構成要素（「ＴＴＬ２_ｚ」、「ＢＦＬ２_ｚ」）を有し、したがって、例えば、ＢＦＬ_２＝ｓｑｒｔ（ＢＦＬ２_ｙ ^２＋ＢＦＬ２_ｚ ^２）である。傾斜ＯＰの時点で、センサ２０６は、ｙ軸と２×（β－４５）の角度を形成する。

【0076】

傾斜ＯＰを有するそのようなカメラの利点は下記である：
１．大型、例えば１／２インチ以上の画像センサの組み込み。

【0077】

２．よりコンパクトなモジュールサイズ、すなわち、ＭＭＨおよびＭＭＬは、非傾斜ＯＰを有するカメラに対してより小さくすることができる（それぞれ傾斜ＯＰおよび非傾斜ＯＰを有するカメラについて同一のＥＦＬ、レンズ開口、および画像センサイズを仮定する）。

【0078】

図３Ｅに示されるような光学レンズ系を含むカメラモジュールの最小寸法の理論的限界を推定するために、以下のパラメータおよび相互依存性を導入する：
＜ＭＭＬおよび「モジュール長」（「ＭＬ」）＞
最小モジュール長（「ＭＭＬ」）は、カメラ２４０のすべての構成要素を含むカメラモジュールの長さの理論的限界である。

【0079】

・ＭＭＬ＝ｍａｘ（Ｚ_Ｌｅｎｓ、Ｚ_ＯＰＦＥ）－Ｚ_{Ｓｅｎｓｏｒ}である。ｍａｘ（Ｚ_Ｌｅｎｓ、Ｚ_ＯＰＦＥ）はレンズ２０２（Ｚ_Ｌｅｎｓ）またはＯＰＦＥ２０４（Ｚ_ＯＰＦＥ）の最大ｚ値であり、Ｚ_{Ｓｅｎｓｏｒ}は画像センサ２０６の最小ｚ値である。いくつかの実施形態では、図２Ｄに示されるように、ＭＭＬ＝Ｚ_Ｌｅｎｓ－Ｚ_{Ｓｅｎｓｏｒ}となるようにＺ_Ｌｅｎｓ＞Ｚ_ＯＰＦＥである。

【0080】

・カメラモジュール長（「ＭＬ」）の現実的な推定を達成するために、例えば、ＭＭＬに３．５ｍｍの長さを加えてもよく、すなわち、ＭＬ＝ＭＭＬ＋３．５ｍｍである。追加の長さは、ＯＩＳならびに画像センサパッケージング、ハウジングなどに必要とされ得るレンズストロークを占める。

【0081】

＜ＭＭＨ および「モジュール高さ」（「ＭＨ」）＞
・ＭＭＨ＝Ｈ_ＯＰＦＥ＋ΔＬＯ＋ＬＴである。Ｈ_ＯＰＦＥはＯＰＦＥ２０４の高さである（傾斜ＯＰ２０８の場合、Ｈ_ＯＰＦＥ≠Ｗ_ＯＰＦＥ）。

【0082】

・カメラモジュールの高さを現実的に推定するために、ＭＭＨに１．５ｍｍの追加高さを加えてＭＨを計算し、すなわち、ＭＨ＝ＭＭＨ＋１．５ｍｍである。

【0083】

カメラ２４０には、光学レンズ系３４０などの光学レンズ系が含まれていてもよい。

【0084】

図２Ｅは本明細書に開示される折り畳み式テレカメラ２４０を含む、図１Ｃおよび図２Ｃに記載されるような寸法および構成要素を有するモバイル機器２５０（たとえば、スマートフォン）を断面図で概略的に示す。カメラ２４０は、カメラバンプ２３４に完全に一体化される。

【0085】

図２Ｆは、本明細書に開示されるような折り畳み式テレカメラ２４０を含む、図１Ｃ、図２Ｃ、図２Ｄ、および図２Ｅに記載されるような、寸法および構成要素を伴う別のモバイル機器２６０を断面図で概略的に示す。カメラ２４０は、カメラバンプ２３４に完全に一体化される。ＯＰ２０８は、ｚ軸と角度αを形成する傾斜ＯＰである。レンズ２０２のレンズ要素は、レンズバレル２１８によって担持される。

【0086】

図２Ｇは、カメラ２００およびカメラ２４０のための、本明細書に開示される第１のオートフォーカス（ＡＦ）および光学式手ぶれ補正（ＯＩＳ）機構の実施形態を示す。レンズ２０２は、図２Ａ～Ｆと同じ向きで示されている。レンズ２０２は、ＡＦのためのｙ軸に平行な軸に沿って、第１の軸に沿ったＯＩＳのためのｚ軸に平行な第１のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ１」）に沿って、および第２の軸に沿ったＯＩＳのためのｘ軸に平行な第２のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ２」）に沿って、ＯＰＦＥおよび画像センサ（両方とも図示せず）に対して移動される。レンズ２０２は１つのユニットとして移動される、すなわち、Ｎ個のレンズ要素（ここではＬ_１～Ｌ_４）間の距離を変更せずに、ＯＰＦＥまでおよび画像センサまでの距離を変更する（両方とも図示せず）。

【0087】

図２Ｈは、カメラ２００のための本明細書に開示される第２のＡＦおよびＯＩＳ機構の別の実施形態を示す。レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、図２Ａ～Ｆと同じ向きで示されている。レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、ＡＦのためのｚ軸に平行な軸に沿って、および第１の軸に沿ったＯＩＳのためのｙ軸に平行な第１のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ１」）に沿って、および第２の軸に沿ったＯＩＳのためのｘ軸に平行な第２のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ２」）に沿って、画像センサ（図示せず）に対して１つのユニットとして移動される。１つのユニットとしてのレンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４を移動するとは、Ｎ個のレンズ要素（ここではＬ_１～Ｌ_４）間およびレンズ２０２とＯＰＦＥ２０４との間の距離が変化しないことを意味する。画像センサ（図示せず）までの距離のみを変更する。

【0088】

図２Ｉは、カメラ２００のための本明細書に開示される第３のＡＦおよびＯＩＳ機構のさらに別の実施形態を示す。レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、図２Ａ～Ｆと同じ向きで示されている。レンズ２０２は、第１の軸に沿ったＯＩＳのためのｚ軸に平行な第１のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ１」）に沿って、および第２の軸に沿ったＯＩＳのためのｘ軸に平行な第２のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ２」）に沿って、ＯＰＦＥおよび画像センサ（図示せず）に対して移動される。ＡＦの場合、レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、ｚ軸に平行な軸に沿って、画像センサ（図示せず）に対して１つのユニットとして移動される。ｙ軸に沿った運動の不在は、第３のＡＦおよびＯＩＳ機構に従ってＡＦおよびＯＩＳを実行することに関連しないことに留意されたい。これはすなわち、（ｙ軸に平行な軸に沿って測定される）一次的な、追加の高さの不利益の不在が、第３のＡＦおよびＯＩＳ機構に従ってＡＦおよびＯＩＳを実行することと関連し、換言すると、第３のＡＦおよびＯＩＳ機構に従ってＡＦおよびＯＩＳを実行することはＭＭＨ１をわずかにしか増大させない。「一次的な、追加の高さの不利益の不在」および「ＭＭＨ１をわずかにしか増大させない」は、ｙ軸に沿った運動の不在が必要とされ事実を指す。しかしながら、第３のＡＦおよびＯＩＳ機構を使用する実施形態は、第２のＡＦおよびＯＩＳ機構を使用する実施形態よりもわずかに大きいＯＰＦＥ２０４を必要とし得る。これは第３のＡＦおよびＯＩＳ機構を実装するために、ＯＰＦＥ２０４はＸ－Ｚ平面に沿ってわずかに大きくなければならず、その結果、すべての可能なＯＩＳ位置においてレンズ２０２を通過する光線は依然としてＯＰＦＥ２０４に入射し、画像センサにおいて形成される画像に寄与し得るからである。

【0089】

図２Ｊは、カメラ２４０について本明細書で説明される第２のＡＦおよびＯＩＳ機構の実施形態を示す。レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は図２Ｄ～図２Ｆと同じ向きで示されるが、示される座標系は異なる向きを有する。座標系は、そのｚ軸がＯＰ２０８に実質的に平行になるように（ｘ軸を中心に）回転される。レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、ＡＦのためのｚ軸に平行な軸に沿って、および第１の軸に沿ったＯＩＳのためのｙ軸に平行な第１のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ１」）に沿って、および第２の軸に沿ったＯＩＳのためのｘ軸に平行な第２のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ２」）に沿って、画像センサ（図示せず）に対して１つのユニットとして移動される。１つのユニットとしてのレンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４を移動するとは、Ｎ個のレンズ要素（ここではＬ_１～Ｌ_４）間およびレンズ２０２とＯＰＦＥ２０４との間の距離が変化しないことを意味する。画像センサ（図示せず）までの距離のみが変更する。

【0090】

カメラ２００のための第２のＡＦおよびＯＩＳ機構の実施形態（図２Ｈを参照）と、カメラ２４０のための第２のＡＦおよびＯＩＳ機構の実施形態（図２Ｊを参照）との間の差は以下に基づく。ＡＦを実行するために、画像平面の動きは、画像センサ平面に対して垂直でなければならない。これは、レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４を、画像センサ平面に垂直な軸に沿って画像センサに対して一緒に移動させることによって達成される。ＯＩＳを実行するために、画像平面の動きは、画像センサ平面に平行でなければならない。これは、レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４を、画像センサ平面に平行な軸に沿って画像センサに対して一緒に移動させることによって達成される。

【0091】

図２Ｋは、カメラ２４０のための本明細書に開示される第３のＡＦおよびＯＩＳ機構の実施形態を示す。レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、図２Ａ～Ｆと同じ向きで示されている。

【0092】

第１のＯＩＳ方位の周りおよび第２のＯＩＳ方位の周りのＯＩＳの場合、運動は、図２Ａ～Ｆに示される座標系と同じ向きを有する座標系２７０に対して実行される。ＡＦの場合、図２Ｊに示される座標系と同じ方位の座標系２７２に対して運動が行われる。

【0093】

ＯＩＳの場合、レンズ２０２は、第１の軸に沿ったＯＩＳのための（座標系２７０の）ｚ軸に平行な第１のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ１」）に沿って、及び第２の軸に沿ったＯＩＳのための（座標系２７０の）ｘ軸に平行な第２のＯＩＳ軸（「ＯＩＳ２」）に沿って、ＯＰＦＥ及び画像センサ（図示せず）に対して移動される。ＡＦの場合、レンズ２０２およびＯＰＦＥ２０４は、座標系２７２のｚ軸に平行な軸に沿って、画像センサ（図示せず）に対して１つの単位として移動される。座標系２７０のｙ軸に沿ったわずかな運動だけが、第３のＡＦおよびＯＩＳ機構に従ってＡＦおよびＯＩＳを実行することに関連することに留意されたい。

【0094】

カメラ２００のための第３のＡＦおよびＯＩＳ機構の実施形態（図２Ｉを参照）と、カメラ２４０のための第３のＡＦおよびＯＩＳ機構の実施形態（図２Ｋを参照）との間の差は、図２Ｊで説明したのと同じ考慮事項に基づく。

【0095】

図３Ａ～３Ｄは、本明細書に開示される光学レンズ系を示す。図３Ａ～３Ｄに示される全てのレンズ系は、図２Ａ～Ｃおよび図２Ｇ～Ｈに示されるような折り畳み式カメラに含めることができる。

【0096】

表１は、図３Ａ～３Ｄに示されるレンズ系に含まれる様々な特徴の数値および比率（ＷＬ_Ｍ、ＷＬ_Ｏ、ＬＴ、Ｗ_{ＯＰＦＥ－ＯＮ}、Ｗ_{ＯＰＦＥ－ＯＦＦ}、ＨＳ、ＳＤ、ΔＬＯ、Ｒ１、Ｒ２、ＴＴＬ_１、ＢＦＬ_１、ＴＴＬ_２、ＴＴＬ、ＢＦＬ、ＥＦＬ、ＤＡ、ＡＬＴ、ＡＧＴ、ｄ_２３、ｆ_１、Ｔ_１、ＥＴ_１、ＥＴ_ｉ、ＭＭＬ、ＭＬ、ＭＭＨ１_ＯＮ、ＭＭＨ１_ＯＦＦ、ＭＨ_ＯＮ、ＭＨ_ＯＦＦ、ＭＭＨ２、ＳＨ、ｍｍで与えられるＢ_{ｍｉｎ－ＯＮ}、Ｂ_{ｍｉｎ－ＯＦＦ}、度で与えられるＨＦＯＶ）を纏めたものである。ここで与えられる定義および単位は、表１２についても有効である。

【0097】

・ＤＡは開口直径である。実施形態３３０の切断レンズ３３２については、当技術分野で知られている有効なＤＡが与えられる。

【0098】

・平均レンズ厚さ（「ＡＬＴ」）は、ミラーの物体側に位置する全てのレンズ要素の平均厚さを測定する。例えば、実施形態３１０、３２０、及び３３０について、ＡＬＴは、全てのレンズ要素の平均厚さを与える。実施形態３００では、ＡＬＴがＬ_１～Ｌ_Ｎ－１（Ｌ_Ｎを除く）の厚さを与える。

【0099】

・平均ギャップ厚さ（「ＡＧＴ」）は、ミラーの物体側に位置するレンズ要素間の全てのギャップの平均厚さを測定する。

【0100】

・ｄ_２３は、Ｌ_２とＬ_３の距離である。

【0101】

・Ｔ_１はＬ_１の中心厚さである。

【0102】

・ＥＴ_１は、そのエッジにおけるＬ_１の厚さである。

【0103】

・ＥＴ_ｊはそのエッジにおけるＬ_ｊの厚さであり、Ｌ_ｊは、ミラーの物体側に位置するレンズ要素の最大エッジ厚さを有するレンズ要素である。

【0104】

＜表１＞

【0105】

【表1】

図３Ａは、本明細書に開示され、３００と番号付けされた光学レンズ系の実施形態を概略的に示す。レンズ系３００は、レンズ３０２と、ミラー３０４と、光学要素３０６と、画像センサ３０８とを備える。系３００は光線トレーシングと共に示されている。光学要素３０６は任意であり、例えば赤外線（ＩＲ）フィルタ、及び／又はガラス画像センサダストカバーであってもよい。レンズ３０２は、Ｌ_１～Ｌ_３（「Ｇ１」）を含む３０２－１と、Ｌ_４（「Ｇ２」）を含む３０２－２との２つのレンズ群に分割される。ミラー３０４は、ｙ軸およびｚ軸に対して４５度の角度で配向される。光線は３０２－１を通過し、ミラー３０４によって反射され、３０２－２を通過し、画像センサ３０８上に画像を形成する。図３Ａは、それぞれについて５つの光線を有する５つの照射野を示す。

【0106】

レンズ３０２は、複数のＮ個のレンズ要素Ｌ_ｉ（ここで、「ｉ」は１～Ｎの整数である）を含む。Ｌ_１が物体側に最も近いレンズ要素であり、Ｌ_Ｎは像側、すなわち、画像センサが位置する側に最も近いレンズ要素である。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要素に当てはまる。Ｎ個のレンズ要素は、光学（レンズ）軸３１１に沿って軸対称である。レンズ要素Ｌ_ｉそれぞれは、それぞれの前表面Ｓ_２ｉ－１（指標「２ｉ－１」は前表面の番号である）と、それぞれの後表面Ｓ_２ｉ（指標「２ｉ」は後表面の番号である）とを備え、ここで、「ｉ」は１～Ｎの整数である。この番号付け規則は、明細書の全体にわたって使用される。あるいは、本明細書全体を通して行われるように、レンズ表面は「Ｓ_ｋ」としてマークされ、ｋは１～２Ｎである。前表面および後表面は、場合によっては非球面であってもよい。しかしながら、これは限定的なものではない。本明細書で使用される場合、各レンズ要素の「前表面」という用語はカメラの入口（カメラ物体側）のより近くに位置するレンズ要素の表面を指し、「後表面」という用語は、画像センサ（カメラ画像側）のより近くに位置するレンズ要素の表面を指す。

【0107】

詳細な光学データおよび表面データを、図３Ａのレンズ要素の例について表２～３に示す。これらの実施例のために提供される値は純粋に例示であり、他の実施例によれば、他の値を使用することができる。

【0108】

表面タイプは表２に定義されている。表面の係数は表３に定義されている。表面タイプは以下のとおりである：
ａ） プラノ（Ｐｌａｎｏ）：平面、曲率なし
ｂ） Ｑタイプ１（ＱＴ１）表面たるみ式：

【0109】

【数1】

＜表２＞

【表2】

【0110】

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、ｒ_ｎｏｒｍは一般に、表面の明瞭な開口の半分であり、Ａ_ｎは、レンズデータ表に示される多項式係数である。Ｚ軸は、画像に向かって正である。ＣＡの値は、明瞭な開口半径として、すなわちＣＡ／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（「指数」）およびアッベ＃を除いて、ｍｍである。レンズ要素Ｌ_ｉそれぞれは、表１に示されるそれぞれの焦点距離ｆ_ｉ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、表２～１１に有効である。
＜表３＞

【0111】

【表3】

ＡＦおよびＯＩＳのための運動スキームでは、レンズ運動を全く行わないという意味で、レンズ群３０２－２が画像センサ３０８の一部であると考えられる。明示的に、これは以下の３つの段落で説明される。

【0112】

第１のＡＦおよびＯＩＳ方法（図２Ｇ参照）による光学レンズ系３００のフォーカシングおよびＯＩＳの場合、レンズ群３０２－１のすべてのレンズ要素が一緒に移動される。レンズ群３０２－２のレンズ要素は移動しない。

【0113】

第２のＡＦおよびＯＩＳ方法（図２Ｈ参照）によるフォーカシングおよびＯＩＳ光学系３００の場合、レンズ群３０２－１およびミラー３０４のすべてのレンズ要素が一緒に移動される。レンズ群３０２－２のレンズ要素は移動しない。

【0114】

第３のＡＦおよびＯＩＳ方法（図２Ｉ参照）によるフォーカシングおよびＯＩＳ光学系３００の場合、ＯＩＳについては、レンズ群３０２－１のすべてのレンズ要素が一緒に移動される。レンズ群３０２－２のレンズ要素は移動しない。ＡＦの場合、レンズ群３０２－１およびミラー３０４のすべてのレンズ要素が一緒に移動される。レンズ群３０２－２のレンズ要素は移動しない。

【0115】

Ｇ１とＧ２との距離はｄ（Ｇ１－Ｇ２）であり、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）＝ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_１＋ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_２に従って測定される。３００において、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_１＝３．９７ｍｍ、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）_２＝２７．０２ｍｍ、ｄ（Ｇ１－Ｇ２）＝３０．９９ｍｍおよびｄ（Ｇ１－Ｇ２）／ＴＴＬ＝０．９３である。

【0116】

最後のレンズ要素Ｌ_４は、光学要素３０６の像側及び画像センサ３０８の物体側に配置される。他の実施形態（図示せず）では、Ｌ_４が光学要素３０６および画像センサ３０８の両方の物体側面に配置され得る。

【0117】

最後のレンズ要素Ｌ_４は画像センサ３０８のすぐ隣に配置され、すなわち、Ｌ_４から画像センサ３０８までの距離（または厚さ）は０である（表２の厚さ１２）。他の実施形態（図示せず）ではＬ_４が画像センサ３０８からより遠くに配置されてもよく、例えば、Ｌ_４は画像センサ３０８から０．０５ｍｍ～５ｍｍ離れて配置されてもよい。レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列は、正正負正である。

【0118】

Ｌ_１、Ｌ_２およびＬ_２、Ｌ_３は、互いに非常に近い。ここで、および以下において、一対の連続するレンズ要素Ｌ_ｉ、Ｌ_ｉ＋１は、ｙ軸に沿って測定されたＬ_ｉとＬ_ｉ＋１との間の最も近い間隙（または距離）「Ｇａｐ_ｉ」が、光軸３１１とＬ_ｉまたはＬ_ｉ＋１の直径半径との間のある位置においてＧａｐ_ｉ＜０．１ｍｍである場合、「互いに非常に近い」。具体的には、Ｇａｐ_１＝０．０３ｍｍ（Ｌ_１とＬ_２の間）、Ｇａｐ_２＝０．０３ｍｍ（Ｌ_２とＬ_３の間）である。

【0119】

図３Ｂは、本明細書に開示され、３１０と番号付けされた光学レンズ系の別の実施形態を概略的に示す。レンズ系３１０は、レンズ３１２と、ミラー３１４と、光学要素３０６と、画像センサ３０８とを備える。レンズ３１２は、Ｌ_１～Ｌ_５と番号付けされた５つのレンズ要素を含む。

【0120】

表面タイプは表４に定義されている。表面の係数は表５に定義されている。レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_５の度数配列は、正負正負である。

【0121】

＜表４＞

【0122】

【表4】

＜表５＞

【0123】

【表5】

レンズ３１２の全てのレンズ要素は、互いに非常に近い。具体的には、Ｇａｐ_１＝０．０３ｍｍ（Ｌ_１とＬ_２間）、Ｇａｐ_２＝０．０３ｍｍ（Ｌ_２とＬ_３間）、Ｇａｐ_３＝０．０３ｍｍ（Ｌ_３とＬ_４間）、Ｇａｐ_４＝０．０２ｍｍ（Ｌ_４とＬ_５間）である。

【0124】

図３Ｃは、本明細書に開示され、３２０と番号付けされた光学レンズ系のさらに別の実施形態を概略的に示す。レンズ系３２０は、レンズ３２２と、ミラー３２４と、光学要素３０６と、画像センサ３０８とを備える。レンズ３２２は、Ｌ_１～Ｌ_３と番号付けされた３つのレンズ要素を含む。レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_３の度数配列は、正負負である。

【0125】

レンズ３２２の全てのレンズ要素は、互いに非常に近い。具体的には、Ｇａｐ_１＝０．０３ｍｍ、Ｇａｐ_２＝０．０３ｍｍである。表面タイプは表６に定義されている。表面の係数は表７に定義されている。

【0126】

＜表６＞

【0127】

【表6】

＜表７＞

【0128】

【表7】

図３Ｄは、本明細書に開示され、３３０と番号付けされた光学レンズ系のさらに別の実施形態を概略的に示す。レンズ系３３０は、レンズ３３２と、ミラー３３４と、光学要素３０６と、画像センサ３０８とを備える。レンズ３３２は、Ｌ_１～Ｌ_３と番号付けされた３つのレンズ要素を含む。レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_３の度数配列は、正負負である。レンズ３３２は、レンズ３２２のレンズ要素の幅を２０％切断することによって得られる。レンズ３３２に含まれるレンズ要素の詳細については、表６及び表７を参照されたい。切断はレンズ光軸に平行な方向（すなわち、ｙ軸に平行な方向）に沿って行われ、ｚ方向に沿って測定されるレンズＷＬの幅（ＷＬ_Ｚ）は、ｘ方向に沿って測定されるＷＬの幅（ＷＬ_ｘ）よりも小さくなり、すなわち、ＷＬ_Ｚ＜ＷＬ_Ｘである（図７参照）。

【0129】

表１から分かるように、レンズ３３２の切断はモジュール高さ（ＭＨ）の観点から大幅な節約になり、これはスリムモバイル機器設計に有利であり、ＭＭＨ_ＯＮおよびＭＭＨ１_ＯＦＦはそれぞれ８．６ｍｍから７．２４ｍｍおよび９．０１ｍｍから７．５４ｍｍに低減される。ＭＨ_ＯＮは１０．１ｍｍから８．７４ｍｍに低減される（約１６％低減）。レンズ３３２を２０％切断することは、カメラモジュールの高さを約１５～２０％節約することになる。

【0130】

レンズ系３３０では、モジュール長（ＭＬ）に関して著しい節約はない。視野曲率のとき、より小さい垂直（すなわち、ｙ軸に沿った）画像領域上のレンズ最適化は、最適な焦点距離をより高いｚ値にシフトさせ、ｚ方向の切断の低減を減少させる。レンズ３３２の全てのレンズ要素は、互いに非常に近い。具体的には、Ｇａｐ_１＝０．０３ｍｍ、Ｇａｐ_２＝０．０３ｍｍである。

【0131】

図３Ｅは、本明細書に開示され、３４０と番号付けされた光学レンズ系の実施形態を概略的に示す。レンズ系３４０は、図２Ｄ～Ｆに示されるような傾斜ＯＰを有する折り畳み式カメラに含まれ得る。レンズ系３４０は、レンズ３４２と、ミラー３４４と、光学要素３０６（任意）と、画像センサ３０８とを備える。レンズ３４２は、Ｌ_１～Ｌ_４と番号付けされた４つのレンズ要素を含む。

【0132】

表面タイプは表８に定義されている。表面の係数は表９に定義されている。ミラー３４４の半直径（Ｄ／２）は、それを完全に組み込む円によって定義されている。ｙｚミラー平面で測定されるミラー３４４の長さは４．２ｍｍであり、その幅（ｘ軸に沿って測定され、ここでは示されていない）は６ｍｍである。ミラー３４４のｚ軸に対する傾斜角度βは５１度である。ＯＰ３１３は、ｚ軸に平行ではなく、ｚ軸と角度αを形成する。

【0133】

Ｌ_３およびＬ_４の両方は、２つ以上の偏向点を有するレンズ表面を有する。レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列は、正負正負である。

【0134】

レンズ３４０の全てのレンズ要素は、互いに非常に近い。具体的には、Ｇａｐ_１＝０．０３ｍｍ（Ｌ_１とＬ_２間）、Ｇａｐ_２＝０．０３ｍｍ（Ｌ_２とＬ_３間）、Ｇａｐ_３＝０．０４ｍｍ（Ｌ_３とＬ_４間）である。３つのＧａｐ_ｉ全てが、Ｇａｐ_ｉ／ＬＴ＜０．０１５を満たす。

【0135】

他の実施形態では、レンズ３４２がレンズ３４２に基づく切断レンズを達成するための切断であってもよい。切断されたレンズは、レンズ３４２のレンズ要素の幅を１０％～４０％切断することによって得ることができる。切断はレンズ光軸に平行な方向（すなわち、ｙ軸に平行な方向）に沿って行われ、ｙ方向に沿って測定されるレンズＷＬの幅（「ＷＬ_Ｙ」）はｘ方向に沿って測定されるＷＬの幅（「ＷＬ_Ｘ」）よりも小さく、すなわち、ＷＬ_Ｙ＜ＷＬ_Ｘである（図７参照）。レンズ３４２の切断はＭＨに関して著しい節約になり、これはスリムなモバイル機器設計に有益である：レンズ３４２を２０％切断することによって、ＭＨおよびＭＭＨはそれぞれ１０．３ｍｍから９．２３ｍｍ（約１１％ＭＨ低減）および８．８ｍｍから７．７３ｍｍ（約１４％ＭＭＨ低減）に低減される。ＭＭＬは１３．２８ｍｍから１２．６８ｍｍに低減される。切断により、レンズ開口は６ｍｍから５．６８ｍｍに低減し、Ｆ値は２．７８から２．９４に増加した。

【0136】

＜表８＞

【0137】

【表8】

＜表９＞

【0138】

【表9】

図３Ｆは、本明細書に開示され、３５０と番号付けされた光学レンズ系の別の実施形態を概略的に示す。レンズ系３５０は、図２Ｄ～Ｆに示されるような傾斜ＯＰを有する折り畳み式カメラに含まれ得る。レンズ系３５０は、レンズ３５２と、ミラー３５４と、光学要素３０６（任意）と、画像センサ３０８とを備える。レンズ３５２は、Ｌ_１～Ｌ_４と番号付けされた４つのレンズ要素を含む。

【0139】

表面タイプは表１０に定義されている。表面の係数は表１１に定義されている。ミラー３５４の半直径（Ｄ／２）は、それを完全に組み込む円によって定義されている。ｙｚミラー平面内で測定されるミラー３５４の長さは５．２ｍｍであり、その幅（ｘ軸に沿って測定され、ここでは示されていない）は５．６ｍｍである。ミラー３５４のｚ軸に対する傾斜角度βは４８．２度である。ＯＰ３１３は、ｚ軸に平行ではなく、ｚ軸と角度αを形成する。Ｌ_３およびＬ_４の両方は、２つ以上の偏向点を有するレンズ表面を有する。

【0140】

レンズ３５０のレンズ要素対Ｌ_１、Ｌ_２およびＬ_２、Ｌ_３は、互いに非常に近い。具体的には、Ｇａｐ_１＝０．０４ｍｍ、Ｇａｐ_２＝０．０４ｍｍである。Ｇａｐ_１およびＧａｐ_２は、Ｇａｐ_１／ＬＴ＜０．０１５およびＧａｐ_２／ＬＴ＜０．０１５が満たされている。レンズ系３４０および３５０の両方において、ＧＡＰ_ｉのうちの少なくとも１つは、レンズ要素の中心に位置しない。レンズ要素Ｌ_１～Ｌ_４の度数配列は、正負正正である。

【0141】

他の実施形態では、レンズ３５２がレンズ３５２に基づいて切断レンズを達成するように切断されてもよい。切断されたレンズは、レンズ３５２のレンズ要素の幅を１０％～４０％切断することによって得ることができる。この幅の切断は、ｙ軸に平行な方向に沿って行われ、ｙ方向に沿って測定されるレンズＷＬの幅（「ＷＬ_Ｙ」）はｘ方向に沿って測定されるＷＬの幅（「ＷＬ_Ｘ」）よりも小さく、すなわち、ＷＬ_Ｙ＜ＷＬ_Ｘである（図７参照）。例えば、レンズ３５２を２０％切断することによって、ＭＨは約７．５％～２０％低減され得、ＭＭＨは約１０％～２０％低減され得る。

【0142】

＜表１０＞

【0143】

【表10】

＜表１１＞

【0144】

【表11】

レンズ系３４０および３５０に含まれる値および比率を表１２に示す。表１２において、表１と同じ定義および単位が使用される。

【0145】

＜表１２＞

【0146】

【表12】

以下では、レンズ要素の「高さ」（例えば、透明高さ、機械的高さなど）を指すことに留意されたい。ここに開示される光学レンズ系では、表１及び表１２と同様に、この高さをレンズ又はレンズ要素の「幅」（例えば、ＷＬ_Ｍ，ＷＬ_Ｏ等）と呼ぶ。これは、本明細書に開示される光学レンズ系ではレンズ光軸が画像センサ上の法線に平行で、以下に見られる例示的な光学レンズ系とは対照的に、レンズ光軸が画像センサ上の法線に垂直であるためである。

【0147】

以下に説明するように、透明高さ値ＣＨ（Ｓ_ｋ）は１≦ｋ≦２Ｎについて各表面Ｓ_ｋに対して定義することができ、透明開口値ＣＡ（Ｓ_ｋ）は、１≦ｋ≦２Ｎについて各表面Ｓ_ｋに対して定義することができる。ＣＡ（Ｓ_ｋ）およびＣＨ（Ｓ_ｋ）は、各レンズ要素の各表面Ｓ_ｋの光学特性を規定する。ＣＨ用語は図５Ａを参照して定義され、ＣＡ用語は以下の図５Ｂを参照して定義される。また、高さ（「Ｈ_Ｌｉ」、１≦ｉ≦Ｎ）は、各レンズ要素のＬ_ｉに対して定義される。Ｈ_Ｌｉはレンズ要素Ｌ_ｉごとに、レンズ要素の光軸に垂直な軸に沿って測定されたレンズ要素Ｌ_ｉの最大高さに対応する。所与のレンズ要素について、高さは、この所与のレンズ要素の前表面および後表面の透明高さ値ＣＨおよび透明開口値ＣＡよりも大きいか、またはそれに等しい。典型的には軸対称レンズ要素の場合、Ｈ_Ｌｉは図６に見られるようなレンズ要素Ｌ_ｉの直径である。通常、軸対称レンズ要素の場合、Ｈ_Ｌｉ＝ｍａｘ｛ＣＡ（Ｓ_２ｉ－１）、ＣＡ（Ｓ_２ｉ）｝＋機械的部品サイズである。一般に、レンズ設計では、機械的部品サイズがレンズの光学特性に寄与しないものとして定義される。このため、レンズの２つの高さ、すなわち、光学活性領域６０２の光学的高さＨ_ｏｐｔ（ＣＡ値に対応する）と、光学活性領域および光学不活性領域を覆うレンズ領域６０４全体のレンズＨ_Ｌの幾何学的（または機械的）高さとを規定する（図６）。機械部品およびその特性は、以下に定義される。Ｈ_Ｌｉに対する機械的部品寸法の寄与は、典型的には２００～１０００μｍである。

【0148】

図４Ａ、図４Ｂ、および図５Ａ、図５Ｂに示されるように、表面Ｓ_ｋ（１≦ｋ≦２Ｎ）を通過する光線それぞれは、衝突点ＩＰでこの表面に衝突する。光線は表面Ｓ_１からカメラ２００または２２０に入り、Ｓ_２ＮにＳ_２する表面を通過する。いくつかの光線は任意の表面Ｓ_ｋに衝突することができるが、画像センサ２０６には到達することができない／到達しない。所与の表面Ｓ_ｋに対して、画像センサ２０６上に像を形成することができる光線のみが考慮される。ＣＨ（Ｓ_ｋ）は２つの可能な最も近い平行線（レンズ要素の光軸に直交する平面Ｐ上に位置する図５Ａの線５００および５０２を参照）間の距離として定義される。図４Ａおよび４Ｂの表現において、平面Ｐは、平面Ｘ－Ｙに平行であり、平面Ｐ上のすべての衝突点ＩＰの直交投影ＩＰ_ｏｒｔｈが２つの平行線の間に位置するように、光軸４０２に直交する。ＣＨ（Ｓ_ｋ）は、各表面Ｓ_ｋ（前表面および後表面、１≦ｋ≦２Ｎ）について定義することができる。

【0149】

ＣＨ（Ｓ_ｋ）の規定は、画像センサ上に像を形成することが「できる」光線を指すので、現在結像されている物体に依存しない。したがって、現在撮像されている物体が光を生成しない黒い背景に位置している場合であっても、画像を形成するために画像センサに到達することが「できる」任意の光学光線（例えば、黒い背景とは反対に、光を放射する背景によって放射される光学光線）を指すので、定義は、この黒い背景を指すものではない。

【0150】

例えば、図４Ａは、光軸４０２_．に直交する平面Ｐ上の２つの衝突点ＩＰ_１及びＩＰ_２の直交投影ＩＰ_{ｏｒｔｈ，１}、ＩＰ_{ｏｒｔｈ，２}を示す。例えば、図４Ａの表現では、表面Ｓ_ｋは凸状である。

【0151】

図４Ｂは、平面Ｐ上の２つの衝突点ＩＰ_３およびＩＰ_４の直交投影ＩＰ_{ｏｒｔｈ，３}、ＩＰ_{ｏｒｔｈ，４}を示す。例えば、図４Ｂの表現では、表面Ｓ_ｋは凹状である。

【0152】

図５Ａでは、平面Ｐ上の表面Ｓ_ｋの全ての衝突点ＩＰの直交投影ＩＰ_ｏｒｔｈが平行な線５００と線５０２との間に位置する。したがって、ＣＨ（Ｓ_ｋ）は、線５００と線５０２との間の距離である。

【0153】

図５Ｂに注目する。本開示の主題によれば、透明な開口ＣＡ（Ｓ_ｋ）は円の直径として、所与の表面Ｓ_ｋ （１≦ｋ≦２Ｎ）ごとに定義され、ここで、円は、光軸４０２に直交する平面Ｐに位置し、平面Ｐ上のすべての衝突点の直交投影ＩＰ_ｏｒｔｈを取り囲む、可能な限り最小の円である。ＣＨ（Ｓ_ｋ）に関して上述したように、ＣＡ（Ｓ_ｋ）の定義も、現在撮像されている物体にも依存しない。

【0154】

図５Ｂに示されるように、平面Ｐ上の全ての衝撃点の外接直交投影ＩＰ_ｏｒｔｈは円５１０である。円５１０の直径はＳ_ｋを規定する。

【0155】

図７は、複数の切断レンズ要素とレンズハウジング７０４とを含むレンズ鏡筒７００を示す。第１の切断レンズ要素Ｌ_１７０２が見える。Ｌ_１はｘ軸に沿った幅（「ＷＬ_Ｘ」）を有し、これは、ｚ軸に沿った幅（「ＷＬ_Ｚ」）よりも大きい、すなわちＷＬ_Ｘ＞ＷＬ_Ｚである。ｘ軸およびｚ軸は、図２Ａおよび図２Ｂと同じ向きである。

【0156】

明確にするために別々の実施形態の文脈で説明されている、本開示の主題の特定の特徴は、単一の実施形態において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、単一の実施形態の文脈で説明される、本開示の主題の様々な特徴は別々に、または任意の適切な組み合わせで提供されてもよい。

【0157】

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つのメンバーの間の「および／または」という表現の使用は列挙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。

【0158】

特許請求の範囲または明細書が「ａ」または「ａｎ」要素を参照する場合、そのような参照は、その要素のうちの１つのみであると解釈されるべきではないことを理解されたい。

【0159】

本明細書において言及され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ことが具体的かつ個別に示されるのと同程度に、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。加えて、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に対する先行技術として利用可能であることの承認として解釈されるべきではない。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図2I】

【図2J】

【図2K】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-20

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸（ＯＡ）を有し、Ｎ≧４のレンズ要素Ｌ _ｉ （１≦ｉ≦Ｎ）、および有効焦点距離（ＥＦＬ）を有するレンズであって、第１のレンズ要素Ｌ _１ が物体側に面し、最後のレンズ要素Ｌ _Ｎ が像側に面する、レンズ；
センサ対角線（ＳＤ）を有する画像センサ；および
前記ＯＡに平行な第１の光路（ＯＰ１）から前記画像センサに直交する第２の光路（ＯＰ２）に光を折り畳むことによって、物体と前記画像センサとの間に折り畳み式光路を提供するための光路折り畳み要素（ＯＰＦＥ）を備えるカメラであり、
前記カメラは折り畳み式デジタルカメラであり、前記レンズは前記ＯＰＦＥの物体側に位置し、８ｍｍ＜ＥＦＬ＜５０ｍｍであり、ＳＤ／ＥＦＬ＞０．４５であるカメラ。

【請求項2】

前記ＯＰＦＥは、前記レンズＯＡに対して角度βで配向され、４５＜β≦６０度である請求項１に記載のカメラ。

【請求項3】

４７≦β≦５５度である請求項２に記載のカメラ。

【請求項4】

Ｌ _１ がガラス製である、請求項１に記載のカメラ。

【請求項5】

全てのレンズ要素がプラスチック製である、請求項１に記載のカメラ。

【請求項6】

ＳＤ／ＥＦＬ＞０．５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項7】

ＳＤ／ＥＦＬ＞０．５５である請求項１に記載のカメラ。

【請求項8】

前記ＯＰ１に沿って測定されるモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＳＤ／ＭＨ＞０．８である請求項１に記載のカメラ。

【請求項9】

比率ＳＤ／ＭＨ＞０．９である請求項８に記載のカメラ。

【請求項10】

前記ＯＰ２に沿って測定されるモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、ＥＥＦ／ＭＬ＞０．９である請求項１に記載のカメラ。

【請求項11】

前記レンズは、全トラック長（ＴＴＬ）及び後方焦点距離（ＢＦＬ）を有し、ＢＦＬ／ＴＴＬ＞０．７である請求項１に記載のカメラ。

【請求項12】

前記ＥＦＬが、１０ｍｍ＜ＥＦＬ＜２０ｍｍの範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項13】

７．５ｍｍ＜ＳＤ＜１２．５ｍｍである請求項１に記載のカメラ。

【請求項14】

前記レンズは、ｆ値（ｆ／＃）を有し、前記ｆ／＃が２．０＜ｆ／＃＜３．５の範囲にある請求項１に記載のカメラ。

【請求項15】

ｆ／＃＜２．９である請求項１４に記載のカメラ。

【請求項16】

前記レンズは、ＯＰ１に沿って測定されるレンズ厚さ（ＬＴ）を有し、
Ｌ _３ とＬ _４ との間の距離ｄ _３４ と、ＬＴとの比率が、ｄ _３４ ／ＬＴ＜０．０２を満たす請求項１に記載のカメラ。

【請求項17】

前記レンズはＯＰ１に沿って測定されるレンズ厚さ（ＬＴ）を有し、２つの連続するレンズ要素Ｌ _ｉ とＬ _ｉ＋１ との間の最小限のギャップがＧＡＰ _ｉ であり、２つの連続するレンズ要素間の全てのギャップに対してＧＡＰ _ｉ ／ＬＴ＜０．０２である請求項１に記載のカメラ。

【請求項18】

前記レンズはＯＰ１に沿って測定されるレンズ厚さ（ＬＴ）を有し、２つの連続するレンズ要素Ｌ _ｉ とＬ _ｉ＋１ との間の最小限のギャップがＧＡＰ _ｉ であり、２つの連続するレンズ要素間の少なくとも２つのギャップについてＧＡＰ _ｉ ／ＬＴ＜０．０２である請求項１に記載のカメラ。

【請求項19】

前記レンズがＯＰ１に沿って測定されるレンズ厚さ（ＬＴ）を有し、前記第１のレンズ要素Ｌ _１ と前記第２のレンズ要素Ｌ _２ との間の距離がｄ _１２ であり、ｄ _１２ ／ＬＴ＜０．０２である請求項１に記載のカメラ。

【請求項20】

Ｎ＝４であり、レンズ要素Ｌ _１ ～Ｌ _４ の度数配列が正負正負である請求項１に記載のカメラ。

【請求項21】

Ｎ＝４であり、レンズ要素Ｌ _１ ～Ｌ _４ の度数配列が正負正正である請求項１に記載のカメラ。

【請求項22】

ＯＰ１に沿って測定されるモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、６ｍｍ＜ＭＨ＜１３ｍｍである、請求項１に記載のカメラ。

【請求項23】

ＯＰ１に沿って測定されるモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、８ｍｍ＜ＭＨ＜１１ｍｍである、請求項１に記載のカメラ。

【請求項24】

ＯＰ１に沿って測定されるモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、比率ＳＤ／ＭＨ＞０．７である請求項１に記載のカメラ。

【請求項25】

ＯＰ１に沿って測定されるモジュール高さ（ＭＨ）を有するカメラモジュールに含まれ、比率ＳＤ／ＭＨ＞０．９である請求項１に記載のカメラ。

【請求項26】

モバイル機器に含まれ、
前記モバイル機器は、ＯＰ１に沿って測定される機器厚さＴと、ＯＰ１に沿って測定されるバンプ高さＢを有するカメラバンプとを有し、前記カメラバンプは高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記カメラは、前記カメラバンプに完全に組み込まれる、請求項１～２５のいずれか１項に記載のカメラ。

【請求項27】

前記モバイル機器がスマートフォンである、請求項２６に記載のカメラ。

【請求項28】

カメラモジュールに含まれ、
前記カメラモジュールは、ＯＰ１に沿って測定されるモジュール領域高さ（ＭＨ）を有する第１のモジュール領域と、ＯＰ１に沿って測定される方領域高さ（ＳＨ）を有する第２の肩領域と、を含み、ＭＨ＞ＳＨである、請求項１に記載のカメラ。

【請求項29】

前記カメラは開口直径（ＤＡ）を有し、ＤＡ＞ＳＨ－３ｍｍである、請求項２８に記載のカメラ。

【請求項30】

ＤＡ＞ＳＨ－２ｍｍである、請求項２９に記載のカメラ。

【請求項31】

ＤＡ＞ＳＨ－１ｍｍである、請求項２９に記載のカメラ。

【請求項32】

前記カメラモジュールは、モバイル機器に含まれ、前記モバイル機器は、ＯＰ１に沿って測定される機器厚さＴと、ＯＰ１に沿って測定されるバンプ高さＢを有するカメラバンプとを有し、前記カメラバンプはＯＰ１に沿って測定される高められた高さＴ＋Ｂを有し、前記第１モジュール領域は、前記カメラバンプに組み込まれ、前記第２方領域は、前記カメラバンプに組み込まれない、請求項２８に記載のカメラ。

【請求項33】

前記モバイル機器は、スマートフォンである請求項３２に記載のカメラ。

【国際調査報告】