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KR20240141305A - 슬림 팝-아웃 와이드 카메라 렌즈 및 팝-아웃 카메라 액추에이터 - Google Patents

슬림 팝-아웃 와이드 카메라 렌즈 및 팝-아웃 카메라 액추에이터 Download PDF

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KR20240141305A
KR20240141305A KR1020247028928A KR20247028928A KR20240141305A KR 20240141305 A KR20240141305 A KR 20240141305A KR 1020247028928 A KR1020247028928 A KR 1020247028928A KR 20247028928 A KR20247028928 A KR 20247028928A KR 20240141305 A KR20240141305 A KR 20240141305A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
lens system
mobile device
pop
ttl
Prior art date
Application number
KR1020247028928A
Other languages
English (en)
Inventor
에브라임 골든베르그
미카엘 드로어
이프타 코왈
오리엘 그루스카
이타마르 보랄
나다브 굴린스키
Original Assignee
코어포토닉스 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코어포토닉스 리미티드 filed Critical 코어포토닉스 리미티드
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Abstract

스마트폰과 같은 폴더블 모바일 전자 장치에 통합하기 위한 수동 팝-아웃 카메라, 상기 카메라를 위한 렌즈 시스템, 및 상기 카메라에서 상기 렌즈 시스템과 다른 구성 요소를 작동시키기 위한 팝-아웃 액추에이터(일부 예에서는 수동이고 일부 예에서는 형상 기억 합금을 기반으로 함)가 개시된다.

Description

슬림 팝-아웃 와이드 카메라 렌즈 및 팝-아웃 카메라 액추에이터
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2022년 11월 15일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/383,721호, 2023년 3월 28일에 출원된 제63/492,538호, 2023년 4월 10일에 출원된 제63/495,148, 2023년 8월 8일에 출원된 제63/518,110호 및 2023년 6월 9일에 출원된 제63/507,108호의 우선권 이익을 주장하며, 이들 모두는 본원에 전체적으로 참조로 포함된다.
분야
본 개시내용은 일반적으로 디지털 카메라에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 팝-아웃("PO") 메커니즘 및 렌즈를 갖는 디지털 카메라에 관한 것이다.
본 출원에서, 그리고 설명 및 도면 전반에 걸쳐 언급된 광학 및 기타 특성에 대해, 다음의 기호 및 약어가 사용되며, 이들 모두는 해당 분야에 공지된 용어이다:
총 트랙 길이(TTL: Total track length): 시스템이 무한 객체 거리에 포커싱될 때, 제1 렌즈 요소(L1)의 전면(S1)의 일 지점(point)과 이미지 센서 사이에서, 렌즈의 광축에 평행한 축을 따라 측정된 최대 거리.
후방 초점 거리(BFL: Back focal length): 시스템이 무한 객체 거리에 포커싱될 때, 마지막 렌즈 요소(LN)의 후면(S2N)의 일 지점과 이미지 센서 사이에서, 렌즈의 광축에 평행한 축을 따라 측정된 최소 거리.
유효 초점 거리(EFL: Effective focal length): 렌즈(또는 렌즈 요소들(L1 내지 LN)의 어셈블리)에서, 렌즈의 후방 주점(P')과 후방 초점(F') 사이의 거리.
f-수(f/#): 입사 동공(pupil) 직경에 대한 EFL의 비율.
배경
멀티-애퍼처 디지털 카메라(또는 멀티-카메라)는 오늘날의 모바일 전자 장치(또는 간단히 "모바일 장치", 예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 랩톱, PDA, 헤드셋 등)에서 표준이다. 일반적으로, 멀티-카메라는 모바일 장치의 메인(또는 "주(primary)") 카메라 역할을 하는 와이드 카메라, 울트라와이드(UW) 카메라 및 (선택 사항인) 텔레 카메라를 포함한다. 메인(또는 와이드) 카메라는 와이드 카메라 센서와 약 65 내지 95도(약 20mm 내지 35mm 35eq.FL)의 와이드 카메라 시야(FOVW)를 갖고, UW 카메라는 UW 카메라 센서와 약 105 내지 130도(약 10mm 내지 16mm 35eq.FL)의 UW 카메라 시야(FOVUW)(FOVUW > FOVW)를 갖고, 텔레 카메라는 텔레 카메라 센서와 약 10 내지 40도(약 50mm 내지 250mm 35eq.FL)의 텔레 카메라 시야(FOVT)(FOVT < FOVW)를 갖는다. 가장 큰 과제는 더 높은 이미지 품질(화질(IQ))을 지원하면서도, 장치 높이가 예를 들어, <12.5mm인 얇은 모바일 장치에 적합한 와이드 카메라를 설계하는 것이다. IQ를 개선하기 위해, 더 큰 이미지 센서가 모바일 장치에 통합된다. 이러한 큰 이미지 센서는 1/2"보다 큰 광학 포맷을 가질 수 있다. 즉, 이러한 이미지 센서의 센서 대각선("SD")이 SD>8mm, 예를 들어 1/1.5"(SD=10.7mm) 또는 심지어 1/1"(SD=16mm)일 수 있다. PO 카메라는 PO 카메라를 포함하는 모바일 장치의 슬림한 두께를 지원하면서, 큰 이미지 센서를 통함하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, PO 카메라는 공동 소유의 국제 특허 출원 PCT/IB2020/058697에 설명되어 있다.
도 1a는 TTL, EFL 및 BFL과 같은 다양한 카메라 엔티티의 정의를 개략적으로 도시한다. 모바일 장치에 통합된 멀티-카메라에 사용되는 대부분의 소형 렌즈에서, 예를 들어 와이드 렌즈의 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이, TTL은 EFL보다 크다.
도 1b는 시야(FOV), EFL를 갖는 렌즈 및 센서 폭(S)을 갖는 이미지 센서를 구비하는 예시적인 카메라를 도시한다. 고정 폭/높이 비율 및 (직사각형) 이미지 센서의 경우, (전체) 이미지 센서 대각선(SD)은 센서 폭 및 높이에 비례한다. 이미지 센서의 전형적인 폭/높이 비율은 4:3이다. 예를 들어, 1/1.2" 센서의 SD는 14.3mm이다. 대각선 FOV는 다음과 같이 EFL 및 SD와 관련된다:
이것은 더 큰 이미지 센서를 갖는 카메라를 구현하기 위해 더 큰 EFL이 필요하지만 FOV는 유사함을 나타낸다. 와이드 카메라에 더 큰 이미지 센서를 통합하는 것이 바람직하지만, 동일한 FOVW를 유지하기 위해 더 큰 EFL이 필요하여, 결과적으로 더 큰 TTL이 요구되고 이는 슬림형 모바일 장치에 통합하기에는 바람직하지 않게 된다.
도 1c는 카메라가 사용되지 않을 때(또는 비활성일 때), 제1 상태("접힘(collapsed) 상태")에 있는 공지된 PO 카메라("POC")(110)를 포함하는 모바일 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 접힘 상태에서, POC(110)는 표시된 바와 같이, 제1 TTL("접힌 TTL" 또는 "c-TTL")을 갖는다. c-TTL은 최신 모바일 장치의 높이 치수와 호환된다. 즉, 접힘 상태에서, PO 카메라(110)는 모바일 장치(100)의 높이(또는 두께)를 초과하지 않는다. 모바일 장치(100)의 높이는 멀티-카메라가 포함된 모바일 장치(100)의 상승된(elevated) 영역("카메라 범프" 또는 간단히 "범프")을 포함할 수 있다. c-TTL은 5 내지 15mm의 범위일 수 있다.
도 1d는 제2 상태("팝-아웃 또는 "PO" 상태")에 있는 POC(110)를 포함하는 모바일 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 일반적으로, PO 상태에서만 POC가 카메라로 작동한다. PO 상태에서, POC(110)는 표시된 바와 같이, 제2 TTL("TTL")을 갖는다. TTL > c-TTL이므로, POC(110)는 모바일 장치(100)의 높이를 초과한다. 즉, PO 상태에서, POC(110)는 모바일 장치(100)로부터 돌출(또는 "튀어나옴")한다. 일반적으로, 모바일 장치는 약 5mm 내지 20mm의 두께("T")를 갖는다. TTL은 6 내지 25mm의 범위일 수 있다. POC는 모바일 장치(100)로부터 약 1mm 내지 15mm 돌출될 수 있다.
POC(110)을 PO 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해서는, 스테퍼 모터, 형상 기억 금속 합금(SMA) 액추에이터 등과 같은 능동 액추에이터가 필요하다. 여기서, "능동(active)"은 작동에 전력을 필요로 함을 의미한다. 종종, POC(110)을 접힘 상태로부터 PO 상태로 전환하기 위해, 능동 액추에이터를 필요로 하지 않고, 예를 들어 스프링 힘을 기반으로 하는 수동 액추에이터로 충분할 수 있다. 본 개시내용에서, 용어 "수동(passive)"은 액추에이터 및/또는 작동에 전력을 필요로 하지 않음을 나타낸다. 최근, 삼성 갤럭시 폴드 또는 삼성 갤럭시 플립과 같이, "폴더블 폰"과 같은 "폴더블 모바일 장치"("FP")가 출시되었다. FP는 "폴딩"될 수 있다. 폴딩될 때, FP는 원하는 더 작은 크기를 달성한다. 언폴딩될 때, FP는 원하는 대로 주 스크린에 대한 큰 스크린 영역을 제공한다. 일반적으로, 폴딩될 때, FP의 주 스크린은 활성화되지 않는다.
SMA 액추에이터를 포함하는 POC는 예를 들어, 공동 소유의 국제 특허 출원 PCT/IB2022/056646에 설명되어 있다. 종종, SMA 액추에이터는 SMA 와이어를 사용한다. SMA 와이어는 저렴하고 가볍고 소형이며, 저전력, 저소음, 소형 액추에이터에 사용할 수 있기때문에, 모바일 장치에 사용하기에 유리하다. 일반적으로, SMA 와이어는 예를 들어, 25,000 사이클 동안, 부하(load) 하에서 작동하는데, 모바일 장치에서 사용할 경우 100,000 사이클 이상의 작동이 필수적일 수 있으므로, 이는 유리하지 않다.
1/1.33" 이상, 즉 SD≥12mm를 갖는 큰 이미지 센서를 포함하는 PO 와이드 카메라를 지원하는 와이드 카메라 렌즈 설계를 갖는 것이 유리할 것이다.
완전(fully) 수동 POC, 즉 여전히 큰 줌 효과를 제공하거나 큰 이미지 센서를 사용하고, PO 상태로부터 접힘 상태로 전환할 때 및 그 반대로 전환할 때, 능동 작동을 필요로 하지 않는 비교적 슬림한 카메라를 모바일 장치에 포함하는 것이 유리할 것이다. 이러한 완전 수동 POC가 본 명세서에 개시된다.
비교적 많은 수의 사이클(예를 들어, 최대 100,000 사이클) 동안 작동하고 모바일 장치에서 사용할 수 있는 SMA 액추에이터를 갖는 것이 유리할 것이다. 이러한 SMA 액추에이터 카메라가 본 명세서에 개시된다.
다양한 예에서, 컴팩트 디지털 카메라를 위한 렌즈 시스템이 제공되며, 상기 렌즈 시스템은 센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서; 및 시야(FOV)를 갖고, 렌즈 광축(OA)을 따라 L1으로 시작하여 객체 측으로부터 이미지 측을 향해 배열된 N개의 렌즈 요소들(L1-L9)을 갖는 렌즈로서, 각각의 렌즈 요소(Li)는 크기(|fi|)(여기서, 1≤i≤N)를 갖는 각각의 초점 거리(fi)를 갖고, 상기 렌즈 요소들은 빅 갭(BG)으로 분리된 2개의 렌즈 그룹들(G1 및 G2)로 나누어지고, 상기 렌즈는 PO 상태에서 팝-아웃 총 트랙 길이(TTL)(< 20mm)를 갖고, 접힘 상태에서 접힌(collapsed) 총 트랙 길이(c-TTL)를 갖는, 상기 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈 시스템은 BG를 접힌 빅 갭(c-BG)으로 축소함으로써, PO 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 전환하도록 구성되고, 여기서 BG > 0.2 x TTL이고, SD≥12mm이고, 비율 c-TTL/SD ≤ 0.65이다.
다양한 예에서, 컴팩트 디지털 카메라를 위한 렌즈 시스템이 제공되며, 상기 렌즈 시스템은 PO 상태와 접힘 상태를 갖고, 상기 렌즈 시스템은 센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서; 및 렌즈 광축(OA)을 따라 L1으로 시작하여 객체 측으로부터 이미지 측을 향해 배열된 N개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 갖는 렌즈로서, 각각의 렌즈 요소(Li)는 각각의 클리어 애퍼처 직경(DALi)(여기서, 1≤i≤N)를 갖고, PO 상태에서 시야(FOV) 및 f 수(f/#), 렌즈 두께(TLens), 후방 초점 거리(BFL), 유효 초점 거리(EFL) 및 총 트랙 길이(TTL)(< 15mm)를 갖는, 상기 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈 시스템은 BFL을 접힌 후방 초점 거리(c-BFL)로 축소함으로써, PO 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 전환하도록 구성되고, 여기서 BFL > 0.2 x TTL이고, SD≥15mm이고, 비율 c-TTL/SD < 0.7이다.
다양한 예에서, 수동 팝-아웃 카메라(POC)를 포함하는 폴더블 모바일 장치가 제공되며, 상기 수동 POC는 팝-아웃 렌즈; 이미지 센서; 및 수동 팝-아웃(PO) 액추에이터를 포함하고, 여기서 상기 폴더블 모바일 장치는 언폴딩 동작에 의해 언폴딩될 수 있으며, 폴딩 동작에 의해 폴딩될 수 있고, 두 동작 모두가 사용자에 의해 수행되고, 상기 POC는 POC가 작동하고 총 트랙 길이(TTL)를 갖는 팝-아웃 상태, 및 POC가 작동하지 않고 접힌(c-TTL)(< TTL)을 갖는 접힘 상태를 갖고, 상기 수동 PO 액추에이터는 상기 수동 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하도록 작동되고, 상기 수동 PO 액추에이터는 상기 수동 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하도록 작동된다.
다양한 예에서, 수동 폴디드 팝-아웃 카메라(POC)를 포함하는 폴더블 모바일 장치가 제공되며, 상기 수동 폴디드 POC는 렌즈; 미러; 이미지 센서; 수동 팝-아웃 액추에이터; 및 카메라 하우징을 포함하고, 여기서 상기 폴더블 모바일 장치는 언폴딩 동작에 의해 언폴딩될 수 있으며, 폴딩 동작에 의해 폴딩될 수 있고, 두 동작 모두가 사용자에 의해 수행되고, 상기 렌즈는 상기 미러의 객체 측에 위치하고, 상기 카메라 하우징은 모듈 높이(HM)를 갖는 모듈 영역, 및 숄더 높이(HS)(< HM)를 갖는 숄더 영역을 갖고, 상기 수동 폴디드 POC는 수동 폴디드 POC가 작동하고 모듈 높이(HM)를 갖는 팝-아웃 상태, 및 수동 폴디드 POC가 작동하지 않고 접힌 모듈 높이(c-HM)(< HM)를 갖는 접힘 상태를 갖고, 상기 수동 PO 액추에이터는 상기 수동 폴디드 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하도록 작동하고, 상기 수동 PO 액추에이터는 상기 수동 폴디드 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하도록 작동된다.
다양한 예에서, 카메라에 포함된 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터가 제공되며, 상기 SMA 액추에이터는 복수의 P개(P≥2)의 SMA 와이어; 및 상기 카메라에 포함된 구성 요소를 작동시키도록 작동하는 이동 요소를 포함하고, 여기서 상기 카메라는 모바일 전자 장치에 포함되고, 상기 복수의 P개의 SMA 와이어의 각 SMA 와이어는 M 사이클에 걸쳐 작동하고, 상기 복수의 P개의 SMA 와이어는 상기 이동 요소에 의해 가이드되고, 상기 카메라에 포함된 구성 요소의 작동을 위한 힘은 상기 복수의 P개의 SMA 와이어 중 하나의 SMA 와이어에 의해 제공되고, 여기서 상기 P개의 SMA 와이어는 상기 SMA 액추에이터가 연장된 수의 PxM 사이클에 걸쳐 작동하도록, 연속적으로 사용된다.
본 명세서에 개시된 실시예의 비-제한적인 예는 본 단락 다음에 나열된 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명되어 있다. 2 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조, 요소 또는 부품은 일반적으로 이들이 나타나는 모든 도면에서 동일한 숫자로 표시된다. 동일한 요소가 도시되었지만 하나의 도면에서만 번호 매겨진 경우, 해당 요소가 나타나는 모든 도면에서 동일한 번호를 갖는 것으로 간주된다. 도면 및 설명은 본 명세서에 개시된 예를 조명하고 명확하게 하기 위한 것이며, 어떤 식으로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도면에서:
도 1a는 TTL 및 EFL과 같은 다양한 엔터티의 정의를 개략적으로 도시한다.
도 1b는 얇은 렌즈 근사 또는 동등성에 대한 FOV, EFL 및 SD의 정의를 도시한다.
도 1c는 제1 상태("접힘 상태")에 있는 공지된 PO 카메라("POC")를 포함하는 모바일 장치를 개략적으로 도시한다.
도 1d는 제2 (팝-아웃) 상태에 있는 도 1c의 모바일 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 무한대로 포커싱된 PO 상태에서의 본 명세서에 개시된 PO 광학 렌즈 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2b는 접힘 상태에서의 도 2a의 PO 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2c는 PO 상태에서의 본 명세서에 개시된 PO 렌즈를 포함하는 1G PO 광학 렌즈 시스템의 예를 도시한다.
도 2d는 접힘 상태에서의 도 2c의 PO 시스템을 도시한다.
도 3은 본 명세서에 개시된 2G PO 광학 렌즈 시스템의 예를 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 2G PO 광학 렌즈 시스템의 또 다른 예를 도시한다.
도 5는 본 명세서에 개시된 1G PO 광학 렌즈 시스템의 예를 도시한다.
도 6은 본 명세서에 개시된 2G PO 광학 렌즈 시스템의 또 다른 예를 도시한다.
도 7은 본 명세서에 개시된 1G PO 광학 렌즈 시스템의 또 다른 예를 도시한다.
도 8a는 부분적으로 언폴딩된 상태에 있는 본 명세서에 개시된 수동 PO 카메라를 포함하는 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 8b는 폴딩 상태에 있는 도 8a의 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 8c는 폴딩 상태에 있는 도 8a의 폴더블 폰의 확대 단면(zoom-in section)을 횡단면도로 도시한다.
도 9a는 부분적으로 언폴딩된 상태에 있는 본 명세서에 개시된 수동 PO 카메라를 포함하는 다른 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 9B는 폴딩 상태에 있는 도 9a의 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 9c는 폴딩 상태에 있는 도 9a의 폴더블 폰의 확대 단면을 횡단면도로 도시한다.
도 10a는 부분적으로 언폴딩된 상태에 있는 본 명세서에 개시된 수동 PO 카메라를 포함하는 또 다른 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 10b는 폴딩 상태에 있는 도 10a의 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 11a는 부분적으로 언폴딩된 상태에 있는 본 명세서에 개시된 수동 PO 카메라를 포함하는 또 다른 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 11b는 폴딩 상태에 있는 도 11a의 폴더블 폰을 횡단면도로 도시한다.
도 12는 본 명세서에 개시된 형상 기억 합금 액추에이터를 사시도로 도시한다.
도 2a는 PO 렌즈(202)와 이미지 센서(204)를 포함하는 "2-그룹"(또는 "2G") 팝-아웃("PO") 광학 렌즈 시스템(200)의 공지 기술의 예를 도시한다. PO 광학 렌즈 시스템(200)은 PO 또는 연장(또는 확장)된 상태(그리고 무한대로 포커싱됨)로 도시된다. PO 렌즈(202)는 빅 갭(BG)으로 분리된 2개의 렌즈 그룹, 제1의 객체-측 렌즈 그룹("G1")과 제2의 센서-측 렌즈 그룹("G2")으로 나누어진다. G1의 두께는 TG1로 표시된다. 렌즈(202)는 복수의 N개의 렌즈 요소들(Li)(여기서, "i"는 1과 N 사이의 정수이고, N은 예를 들어, 5와 10 사이일 수 있음)를 포함한다. L1은 객체 측에 가장 가까운 렌즈 요소이고, LN은 이미지 측, 즉 이미지 센서가 위치한 측에 가장 가까운 렌즈 요소이다. 이러한 순서는 본 명세서에 개시된 모든 렌즈들 및 렌즈 요소들에 적용된다. 각각의 렌즈 요소(Li)는 각각의 전면(S2i-1)(인덱스 "2i-1"은 전면의 번호임)과 각각의 후면(S2i)(인덱스 "2i"는 후면의 번호임)을 포함한다. 이러한 넘버링 규칙은 설명 전체에서 사용된다. 대안적으로, 본 발명의 설명 전체에서 수행되는 것과 같이, 렌즈 표면은 "Sk"로 표시되며, k는 1로부터 2N까지이다. 전면 및 후면은 일부 경우에는 비구면일 수 있다. 그러나, 이는 제한적이지 않다.
본 명세서에서 사용된 용어 "전면"은 카메라 입구(카메라 객체 측)에 더 가깝게 위치한 렌즈 요소의 표면을 나타내고, 용어 "후면"은 이미지 센서(카메라 이미지 측)에 더 가깝게 위치한 렌즈 요소의 표면을 나타낸다.
각각의 렌즈 그룹은 하나 이상의 렌즈 요소(Li)를 포함한다. G1은 ≥5개의 요소를 포함할 수 있고, G2는 1 내지 2개의 요소를 포함할 수 있다. G2는 해당 기술 분야에서 공지된 바와 같이 필드 렌즈 역할을 할 수 있다.
도 2b는 접힘 상태에서의 2G PO 광학 렌즈 시스템(200)을 도시한다. 빅 갭(BG)은 접힌(축소된, collapsed) BG("c-BG"로 표시됨)로 축소된다(collapsed). 즉, G1과 G2 사이의 거리가 감소되어, 접힌(축소된, collapsed) TTL("c-TTL")을 초래한다. c-BG는 0.1mm 내지 5mm의 범위일 수 있다. BG만 변한다. BFL, 또는 G1과 G2에 각각 포함된 렌즈 요소들 사이의 거리와 같은, PO 광학 렌즈 시스템(200)의 어떠한 다른 거리는 변하지 않는다.
도 2c는 렌즈 두께(TLens)를 갖는 PO 렌즈(252)와 PO 상태에서의 본 명세서에 개시된 이미지 센서(254)를 포함하는 1G PO 광학 렌즈 시스템(250)의 또 다른 예를 도시한다. PO 렌즈(252)는 도시된 바와 같이, 렌즈 광축을 갖는다. 1G PO 광학 렌즈 시스템(250)은 PO 또는 연장(또는 확장)된 상태(그리고 무한대로 포커싱됨)로 도시된다. 렌즈(252)는 복수의 N개의 렌즈 요소를 포함한다. BFL이 도시되어 있다.
도 2d는 접힘 상태에 있는 1G PO 광학 렌즈 시스템(250)을 도시한다. BFL은 접힌 BFL("c-BFL"로 표시됨)로 축소된다. 즉, 렌즈(252)와 이미지 센서(254) 사이의 거리가 감소되어, 접힌(즉, 축소된) TTL("c-TTL")을 초래한다. c-TTL의 기본적인 하한은 렌즈(252)의 두께("TLens"), 즉 c-TTL > TLens에 의해 주어진다. 사실, c-TTL = TLens + c-BFL이고, 여기서 c-BFL = 0.2mm 내지 1.5mm 이상이다. 즉, c-TTL = TLens + 0.2mm - TLens + 1.5mm 이상이다.
2G PO 광학 렌즈 시스템(200)은 PO 카메라에서 사용되도록 작동된다. 결과적인 POC는 PO 상태에서만 카메라로 작동한다. 접힘 상태에서, POC는 카메라로 작동하지 않는다. 즉, 비활성 상태이다.
1G PO 광학 렌즈 시스템(250)은 "1-그룹"(또는 "1G") PO 광학 렌즈 시스템이다. 즉, 렌즈(252)가 하나의 유닛으로 움직이므로, PO 상태로부터 접힘 상태로 전환할 때, 렌즈(252)에 포함된 렌즈 요소들 사이의 거리는 변경되지 않지만, BFL만 변경된다. 2G PO 광학 렌즈 시스템(200) 및 1G PO 광학 렌즈 시스템(250)은 POC에 포함될 수 있다(또는 작동될 수 있다). 광학 이미지 안정화(OIS)를 수행하기 위해, POC는 해당 기술 분야에서 공지된 여러 방법을 사용할 수 있다. 이러한 방법은 렌즈가 OIS를 위해 이미지 센서와 카메라 호스팅 모바일 장치에 대해 이동하는 "렌즈 시프트 OIS"일 수 있거나, 또는 이미지 센서가 OIS를 위해 렌즈와 카메라 호스팅 모바일 장치에 대해 이동하는 "센서 시프트 OIS"일 수 있다.
본 명세서에 개시된 모든 PO 광학 렌즈 시스템은 공동 소유 PCT 특허 출원 PCT/IB2020/058697에 기재된 POC 예에서 사용될 수 있다.
아래에 개시된 모든 PO 광학 렌즈 시스템은 광학 렌즈 시스템을 포함하는 POC가 작동하는 PO 상태로 도시된다.
접힘 상태에서, 모든 2G PO 광학 렌즈 시스템의 예는 0.2mm 내지 4.0mm의 c-BG를 갖는다. 작은 c-BG는 스마트폰과 같은 슬림형 모바일 장치에 통합될 수 있는 슬림 카메라 모듈을 구현하는 데 유리하다. cTTL은 9.94mm 내지 13.9mm의 범위에 있을 수 있다. 접힘 상태에서, 모든 1G PO 광학 렌즈 시스템의 예는 0.2mm 내지 3.0mm의 c-BFL을 갖는다. 작은 c-BFL은 슬림 카메라 모듈을 구현하는 데 유리하다. cTTL은 9.26mm 내지 13.22mm의 범위에 있을 수 있다. 명확히 하자면, 본 명세서에 개시된 모든 렌즈 시스템은 스마트폰과 같은 모바일 장치에 유리하게 포함되거나 통합될 수 있다.
도 3은 본 명세서에 개시되고 300으로 번호 매겨진 2G PO 광학 렌즈 시스템(300)의 예를 도시한다. 렌즈 시스템(300)은 2개의 렌즈 그룹들(G1 및 G2)로 나누어지는 PO 렌즈(302), 렌즈 광축(308), 이미지 센서(304), 및 선택적으로 광학 요소(306)를 포함한다. 광학 요소(306)는 예를 들어, 적외선(IR) 필터, 및/또는 유리 이미지 센서 방진 커버일 수 있다. 이미지 센서(304)는 21.5mm의 SD를 가질 수 있다. G1은 7개의 렌즈 요소들(L1-L7)을 포함하고, G2는 2개의 렌즈 요소들(L8-L9)을 포함한다. 광선은 렌즈(302)를 통과하여, 이미지 센서(304)에 이미지를 형성한다. 도 3은 각각 4개의 광선을 갖는 6개의 필드를 도시한다.
PO 렌즈(302)에 대한 상세한 광학 데이터 및 표면 데이터는 표 1 내지 표 2에 주어진다. 표 1은 표면 유형을 제공하고, 표 2는 비구면 계수를 제공한다. 표면 유형은 다음과 같다:
a) 플라노(Plano): 평평한 표면, 곡률 없음
b) Q 유형 1(QT1) 표면 처짐(sag) 공식:
c) 균일한(even) 비구면(ASP) 표면 처짐 공식:
여기서, {z, r}은 표준 원통형 극좌표이고, c는 표면의 근축 곡률이고, k는 원뿔형 파라미터이고, rnorm은 일반적으로 표면의 클리어 애퍼처(CA)의 절반이고, An은 렌즈 데이터 표에 표시된 비구면 계수이다. Z 축은 이미지 측을 향해 포지티브이다. CA 값은 클리어 애퍼처 반경, 즉 D/2로 제공된다. 레퍼런스 파장은 555.0nm이다. 굴절률("Index") 및 아베 #를 제외하고 단위는 mm이다. 각각의 렌즈 요소(Li)는 표 1에 주어진 각각의 초점 거리(fi)를 갖는다. FOV는 절반 FOV(HFOV)로 제공된다.
[표 1]
[표 2]
[표 2] (연속됨)
L1으로부터 L9까지의 렌즈 요소의 파워 시퀀스는 다음과 같다: +-+--+-+- (플러스-마이너스-플러스-마이너스-마이너스-플러스-마이너스-플러스-마이너스), 즉 PO 렌즈(302)는 4개의 양의 렌즈 요소들과 5개의 음의 렌즈 요소들을 포함한다. L8과 L9는 각각 3.8mm 및 3.5mm의 큰 최대 SAG를 가지며, 이는 각각 "Max_SAGL8" 및 "Max_SAGL9"로 표시된다.
L1은 유리로 제조된다;
EFLG1과 EFLG2는 부호가 반대이지만 비슷한 크기를 갖는다. 즉, |EFLG1|과 |EFLG2|는 서로 3% 미만으로 상이하다;
G1의 두께는 G2의 두께보다 약 4.5배 더 크다;
f9와 EFLG2는 동일한 부호와 비슷한 크기를 갖는다. 즉, f9와 EFLG2는 서로 4% 미만으로 상이하다.
f6은 렌즈(306)의 가장 배율이 높은(strongest) 렌즈 요소이다. f6은 렌즈(306)보다 1.5배 더 고배율이다;
L4와 L5는 서로 가깝다. AGTL4-L5는 TTL의 2% 미만이다;
cTTL과 SD의 비율은 0.46 내지 0.64이다;
BG와 TTL의 비율은 0.33이다;
BG와 cTTL의 비율은 0.35 내지 0.49이다;
cTTL과 TTL의 비율은 0.68 내지 0.94이다;
cTTL과 EFL의 비율은 0.86 내지 1.19이다;
L8의 최대 SAG(Max_SAGL8)는 L8의 두께보다 5.25배 더 크다;
L9의 최대 SAG(Max_SAGL9)는 L9의 두께보다 4.04배 더 크다;
도 4는 본 명세서에 개시되고 400으로 번호 매겨진 2G PO 광학 렌즈 시스템(400)의 또 다른 예를 도시한다. 렌즈 시스템(400)은 2개의 렌즈 그룹들(G1 및 G2)로 나누어진 PO 렌즈(402), 렌즈 광축(408), 이미지 센서(404), 및 선택적으로 광학 요소(406)를 포함한다. 이미지 센서(404)는 21.5mm의 SD를 가질 수 있다. G1은 8개의 렌즈 요소들(L1-L8)을 포함하고, G2는 1개의 렌즈 요소(L9)를 포함한다. PO 렌즈(402)에 대한 상세한 광학 데이터 및 표면 데이터는 표 3 및 표 4에 주어진다. 표 3은 표면 유형을 제공하고, 표 4는 비구면 계수를 제공한다.
L1과 L6은 유리로 제조된다.
EFLG1과 EFLG2는 부호가 반대이지만 비슷한 크기를 갖는다. 즉, |EFLG1|과 |EFLG2|는 서로 25% 미만으로 상이하다;
G1의 중심 두께는 G2의 중심 두께보다 약 7배 더 크다;
f9와 EFLG2는 동일한 부호와 비슷한 크기를 갖는다. 즉, f9와 EFLG2는 서로 2% 미만으로 상이하다;
f6는 렌즈(406)의 가장 배율이 높은 렌즈 요소이다. f6는 렌즈(406)보다 약 1.5배 더 고배율이다;
L5와 L6는 서로 가깝다;
cTTL과 SD의 비율은 0.49 내지 0.65이다;
BG와 TTL의 비율은 0.27이다;
BG와 cTTL의 비율은 0.27 내지 0.36이다;
cTTL과 TTL의 비율은 0.75 내지 0.98이다;
cTTL과 EFL의 비율은 0.92 내지 1.21이다;
L1으로부터 L9까지의 렌즈 파워 시퀀스는 플러스-플러스-플러스-마이너스-마이너스-플러스-플러스-플러스-마이너스이다. 즉, PO 렌즈(402)는 6개의 양의 렌즈 요소들과 3개의 음의 렌즈 요소들을 포함한다.
[표 3]
[표 4]
[표 4](연속됨}
도 5는 본 명세서에 개시되고 500으로 번호 매겨진 1G PO 광학 렌즈 시스템(500)의 예를 도시한다. 렌즈 시스템(500)은 렌즈 광축(508)을 갖는 PO 렌즈 (502), 이미지 센서(504), 및 선택적으로 광학 요소(506)를 포함한다. 이미지 센서 (504)는 21.5mm의 SD를 가질 수 있다. PO 렌즈(502)는 8개의 렌즈 요소들(L1-L8)을 포함한다. 광선은 렌즈(502)를 통과하여, 이미지 센서(504)에 이미지를 형성한다. PO 렌즈(502)에 대한 상세한 광학 데이터 및 표면 데이터는 표 5 및 표 6에 주어진다. 표 5는 표면 유형을 제공하고, 표 6은 비구면 계수를 제공한다.
[표 5]
[표 6]
[표 6](연속됨)
도 6은 본 명세서에 개시되고 600으로 번호 매겨진 2G PO 광학 렌즈 시스템(600)의 또 다른 예를 도시한다. 렌즈 시스템(600)은 2개의 렌즈 그룹들(G1 및 G2)로 나누어지고 렌즈 광축(608)을 갖는 PO 렌즈(602), 이미지 센서(604), 및 선택적으로 광학 요소(606)를 포함한다. 이미지 센서(604)는 21.5mm의 SD를 가질 수 있다. G1은 8개의 렌즈 요소들(L1-L8)을 포함하고, G2는 1개의 렌즈 요소(L9)를 포함한다. PO 렌즈(602)에 대한 상세한 광학 데이터 및 표면 데이터는 표 7 및 표 8에 주어진다. 표 7은 표면 유형을 제공하고, 표 8은 비구면 계수를 제공한다.
[표 7]
[표 8]
[표 8](연속됨)
[표 8](연속됨)
도 7은 본 명세서에 개시되고 700으로 번호 매겨진 1G PO 광학 렌즈 시스템(700)의 예를 도시한다. 렌즈 시스템(700)은 렌즈 광축(708)을 갖는 PO 렌즈(702), 이미지 센서(704), 및 선택적으로 광학 요소(706)를 포함한다. 이미지 센서(704)는 21.5mm의 SD를 가질 수 있다. PO 렌즈(702)는 6개의 렌즈 요소들(L1-L6)을 포함한다. 광선은 렌즈(702)를 통과하여, 이미지 센서(704)에 이미지를 형성한다. PO 렌즈(702)에 대한 상세한 광학 데이터 및 표면 데이터는 표 9 및 표 10에 주어진다. 표 9는 표면 유형을 제공하고, 표 10은 비구면 계수를 제공한다.
L6의 렌즈 모양에 따르면, BFL 전체를 축소할 수 없고, L6의 가장 가까운 지점으로부터 이미지 센서(706) 및 광학 요소(706)로 각각 확장되는 BG만 축소할 수 있다.
[표 9]
[표 10]
[표 10](연속됨)
표 11은 본 명세서에 개시된 광학 렌즈 시스템(300, 400, 500, 600 및 7000의 값과 범위를 도시한다.
- SD, TTL, c-TTL, BG, c-BG, BFL, c-BFL, EFL, EFLG1, EFLG2, TG1, TG2, TLens, f5, f6, f9, AGTL4-L5, Max_SAG는 mm 단위로 표시되고; 절반 시야("HFOV")은 도 단위로 표시되며, f 수("f/#")는 단위 없이 표시된다.
- 이미지 센서(304), 이미지 센서(404), 이미지 센서(504) 및 이미지 센서 (604)는 21.5mm의 SD를 가질 수 있다("4/3" 센서" 또는 "1/0.8" 센서").
- AGTL4-L5는 L4와 L5 사이의 에어 갭의 평균 두께를 나타낸다. 여기서, "평균 두께"는 모든 y-값이 0(즉, 광축(308)과 같은 광축)으로부터 D/2(즉, 가장 높은 렌즈 마진)까지임을 고려하면, L4와 L5 사이의 거리의 평균을 의미한다.
- c-BGMIN 및 c-BGMAX는 각각 접힌 BG의 최소값 및 최대값을 나타낸다. c-BG는 c-BGMIN과 c-BGMAX 사이의 모든 값을 가질 수 있다.
- c-BFLMIN 및 c-BFLMAX는 각각 접힌 BFL의 최소값 및 최대값을 나타낸다. c-BFL은 c-BFLMIN과 c-BFLMAX 사이의 모든 값을 가질 수 있다.
- c-TTLMIN 및 c-TTLMAX는 각각 접힌 TTL의 최소값 및 최대값을 나타낸다. c-TTL은 c-TTLMIN과 c-TTLMAX 사이의 모든 값을 가질 수 있다.
- TLens, TG1 및 TG2는 각각 렌즈 또는 G1 및 G2의 중심 두께를 나타낸다. 중심 두께는 렌즈 광축에서 측정된다.
- f5, f6, f9는 각각 L5, L6, L9의 초점거리를 나타낸다.
[표 11]
도 8a 및 도 8b는 본 명세서에 개시된 내부 수동 POC(802)를 포함하는 폴더블 폰("FP")(800)을 예시적으로 도시한다. 여기서, "내부"는 카메라(802)의 FOV(808)가 "주(primary) 스크린"과 동일한 FP(800) 측면에 위치한다는 것을 의미한다. 주 스크린은 FP(800)에 포함된 가장 큰 스크린(즉, 가장 큰 스크린 영역을 가짐)이다. FP(800)는 제1 윙(812)을 제2 윙(818)과 연결하고, FP를 언폴딩 및 폴딩할 수 있도록 작동하는 힌지 축(810)을 포함한다. 힌지 축(810)은 x-y 평면에 수직으로 배향된다. 제1 윙(812)은 제1 외부(또는 "세상를 향하는(world-facing)") 측면(814) 및 제1 내부(또는 "사용자를 향하는(user-facing)") 측면(816)을 포함한다. 제2 윙(818)은 제2 외부 측면(820) 및 제2 내부 측면(822)을 포함한다. 일반적으로, FP(800)의 주 스크린은 제1 내부 측면(816)과 제2 내부 측면(822) 모두에 걸쳐 확장된다. FP(800)를 언폴딩하면, 주 스크린을 전체적으로 사용할 수 있으며, 내부 수동 POC(802)는 사용자를 향하는 (또는 "셀카") 카메라로서 작동(또는 "활성화")한다. 일부 예에서, 제1 외부 측면(814) 및/또는 제2 외부 측면(820)도 스크린을 포함한다. FP(800)가 폴딩될 때, 내부 수동 POC(802)의 애퍼처는 제2 윙(818)에 의해 덮여진다. 내부 수동 POC(802)는 수동 PO 액추에이터(도 8c), 렌즈 광축("OA")과 렌즈 두께(TL)를 갖는 PO 렌즈(804), 및 이미지 센서(806)를 포함한다. 내부 수동 POC(802)는 카메라 모듈 하우징(또는 간단히 "카메라 하우징")(809)에 포함되고, 이에 의해 둘러싸여진다.
도 8a는 부분적으로 언폴딩된 상태의 FP(800)를 도시하며, 여기서 수동 POC(802)는 PO 상태에 있다. PO 상태에서, 내부 수동 POC(802)는 TTL을 가지며, 카메라로 활성화된다. 즉, PO 렌즈(804)는 장면의 또렷한(또는 선명한) 이미지를 이미지 센서(806)에 이미지화하도록 작동한다. PO 상태에서, 카메라 하우징(809)의 높이("HC")는 TTL 및 기계적 "페널티"("p")에 의해 정의되며, 즉 HC = TTL + p이고, 여기서 p는 0.5mm 내지 5mm의 범위일 수 있다. 낮은 HC는 스마트폰과 같은 슬림형 모바일 장치에 사용하는 데 유리하다. 여기서, 그리고 아래에서, HC, TTL 및 p는 z-축을 따라 측정된다.
도 8b는 폴딩된 상태의 FP(800)을 도시한다. 폴딩된 상태에서, 내부 수동 POC (802)는 접힘 상태에 있다. 접힘 상태에서, 수동 POC는 c-TTL(< TTL)을 갖고, 카메라로서 활성화되지 않는다. 폴딩된 상태(도 8b)와 언폴딩된 상태(도 8a) 사이를 전환하기 위한 언폴딩 동작은 화살표(824)로 표시된다. 부분적으로 언폴딩된 상태(도 8a)와 폴딩된 상태(도 8b) 사이를 전환하기 위한 폴딩 동작은 화살표(826)로 표시된다. 언폴딩 및 폴딩 동작은 일반적으로 사용자가 수동으로 수행한다. 제1 윙(812) 및 제2 윙(818)의 각각의 높이("H")가 도시된다. 제1 윙(812)은 높이("H")를 갖는 일반 영역, 및 상승된(elevated) 높이(H + B)를 갖는 범프 영역을 갖는데, 여기서 "B"는 범프 높이이다. 범프 영역은 제1 내부 측면(816)으로부터 돌출된다. 내부 수동 POC(802)는 범프 영역에 통합되며, 내부 수동 POC(802)는 제1 내부 측면(816)을 마주보는 장면으로부터 광을 수신한다. 접힘 상태에서, 카메라 하우징(809)은 접힌 높이("c-HC")(< HC)를 가지며, 이는 c-HC = c-TTL + p로 정의된다. c-HC ≤ H이므로, 접힘 상태에서 카메라 범프가 존재하지 않는다. 다른 예에서, 접힘 상태에서, 감소된 카메라 범프가 존재할 수 있다. 여기서, "감소됨"은 카메라 범프가 PO 상태에 비해 낮은 B를 가짐을 의미한다. 여기서, 그리고 아래에서, H, B, c-HC 및 c-TTL은 z-축을 따라 측정된다.
도 8c는 폴딩된 상태에서, 접힘 상태에 있는 내부 수동 POC(802)를 갖는 FP(800)의 확대 단면(830)을 도시한다. 단면(830)은 본 명세서에 개시된 수동 PO 액추에이터(832)를 도시한다. 수동 PO 액추에이터(832)는 스프링(834)을 포함한다. 상단에서, 스프링(834)은 제1 외부 측면(814)에 고정적으로 부착되거나, 보다 일반적으로는, 제1 윙(812)에 대해 움직이지 않는 제1 윙(812)에 포함된 구성 요소에 부착된다. 하단에서, 스프링(834)은 PO 렌즈(804)를 포함하는 PO 렌즈 배럴에 고정적으로 부착된다. 접힘 상태에서, 스프링(834)은 운동 에너지를 저장하고, 화살표(836)로 표시된 바와 같이, 스프링 힘을 제공하도록 작동한다. 즉, 스프링(834)이 로드된다. 사용자가 FP(800)를 언폴딩하면, 스프링(834)이 이완되고(relax) 스프링 힘이 내부 수동 POC(802)를 활성화(또는 "팝아웃")시킨다. 즉, 내부 수동 POC (802)가 PO 상태로 전환된다. 사용자가 FP(800)를 폴딩하면, 스프링(834)이 압축되고 로드되므로, 내부 수동 POC(802)가 접힘 상태로 전환된다. FP(800)가 사용자에 의해 폴딩될 때, 그와 동시에 수동 POC(802)가 PO 상태로부터 접힘 상태로 전환된다. FP(800)가 사용자에 의해 언폴딩될 때, 그와 동시에 수동 POC(802)가 접힘 상태로부터 PO 상태로 전환된다. FP와 같은 모바일 장치에 대해 요구되는 바와 같이, 능동적 작동을 필요로 하지 않는다.
일부 예에서, 기계적 스프링이 본 명세서에 도시된 바와 같이, 사용될 수 있다. 다른 예에서, 자기 스프링을 사용할 수 있다. 자기 스프링은 자석과 요크, 또는 대안적으로 2개의 자석을 포함할 수 있다. 이러한 자기 스프링은 예를 들어, 공동 소유의 국제 특허 출원 번호 PCT/IB2022/052194 및 번호 PCT/IB2023/054411에 기재되어 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 명세서에 개시된 외부 수동 POC(902)를 포함하는 FP(900)를 예시적으로 도시한다. 여기서, "외부"는 수동 POC(902)의 FOV(908)가 FP(900)의 주 스크린의 반대 측에 위치한다는 것을 의미한다. FP(900)은 상이한 수동 POC를 제외하고, 도 8a 및 도 8b에 기재된 모든 구성 요소를 포함한다. FP(900)의 폴딩된 상태와 언폴딩된 상태 모두에서, 외부 수동 POC(902)의 FOV(908)의 애퍼처는 장면으로부터 광을 수신한다. 외부 수동 POC(902)는 수동 PO 액추에이터(도 9c), PO 렌즈(904) 및 이미지 센서(906)를 포함한다. 외부 수동 POC(902)는 카메라 하우징(909)에 포함된다.
도 9a는 부분적으로 언폴딩된 상태에서, PO 상태의 외부 수동 POC(902)를 갖는 FP(900)를 도시한다. 범프 영역은 제1 외부 측면(814)으로부터 돌출된다. 외부 수동 POC(902)는 범프 영역에 통합되며, 제1 외부 측면(814)을 마주보는 장면으로부터 광을 수신한다.
도 9b는 폴딩된 상태에서, 접힘 상태의 외부 수동 POC를 갖는 FP(900)를 도시한다.
도 9c는 폴딩된 상태에서, 접힘 상태의 외부 수동 POC(902)를 갖는 FP(900)의 확대 단면(930)을 도시한다. 단면(930)은 본 명세서에 개시되며 자기 스프링(940)을 포함하는 수동 PO 액추에이터(932)를 도시한다. 자기 스프링(940)은 PO 렌즈(804)를 포함하는 PO 렌즈 배럴에 고정적으로 부착된 제1 자석(942), 및 제2 윙(818)에 고정적으로 부착된 제2 자석(944)을 포함한다. 제1 자석(942)과 제2 자석(944)은 서로를 끌어당기도록 선택되고 배향된다. 접힘 상태에서, 제1 자석(942)과 제2 자석(944)은 서로 비교적 가까워서, 자기 에너지가 저장되고, 자기 스프링 (940)이 화살표(946)로 표시된 대로 자기 스프링 힘을 제공하도록 작동한다. 자기 스프링 힘은 외부 수동 POC(902)를 접는다. 사용자가 FP(900)를 언폴딩하면, 자기 스프링(940)이 이완되고 자기 스프링 힘이 제공되지 않는다. 외부 수동 POC(902)에 포함된 또 다른 스프링은 외부 수동 POC(902)를 팝아웃하는 스프링 힘을 제공할 수 있다. 즉, 외부 수동 POC(902)가 PO 상태로 전환된다. 제1 자석(942)과 제2 자석(944)은 서로 비교적 멀리 떨어져 있다. 사용자가 FP(900)를 폴딩하면, 제1 자석(942)과 제2 자석(944)이 다시 서로 접근하고, 외부 수동 POC(902)가 접힘 상태로 전환된다. FP(900)가 사용자에 의해 폴딩될 때, 그와 동시에 외부 수동 POC(902)가 PO 상태로부터 접힘 상태로 전환된다. FP(900)가 사용자에 의해 언폴딩될 때, 그와 동시에 외부 수동 POC(902)가 접힘 상태로부터 PO 상태로 전환된다. FP와 같은 모바일 장치에 요구되는 바와 같이, 능동적 작동을 필요로 하지 않는다.
도 10a 및 도 10b는 본 명세서에 개시된 외부 수동 POC(1002)를 포함하는 FP(1000)을 예시적으로 도시한다. FP(1000)은 상이한 수동 POC를 제외하고, 도 8a 및 도 8b에 기재된 모든 구성 요소를 포함한다. 외부 수동 POC(1002)는 본 명세서에 개시된 수동 PO 액추에이터(1010), PO 렌즈(1004), 이미지 센서(1006)를 포함하고, 카메라 하우징(1009)에 포함된다.
도 10a는 부분적으로 언폴딩된 상태에서, PO 상태의 수동 POC(1002)를 갖는 FP(1000)를 도시한다.
도 10b는 폴딩된 상태에서, 접힘 상태의 수동 POC를 갖는 FP(1000)를 도시한다. 범프 영역은 제1 외부 측면(814)으로부터 돌출된다. 외부 수동 POC(1002)는 범프 영역에 통합되고 제1 외부 측면(814)를 마주보는 장면으로부터 광을 수신한다. PO 액추에이터(1010)는 복수의 O 기어 휠(여기서는, O=3), 즉 제1 기어 휠(1012), 제2 기어 휠(1014) 및 제3 기어 휠(1016)을 포함한다. PO 액추에이터(1010)는 힌지 축(810)에 위치하거나 그 근처에 위치한다. 예를 들어, PO 액추에이터(1010)는 힌지 축(810)으로부터 최대 25mm 거리에 위치할 수 있다. 사실, 외부 수동 POC(1002)는 또한 힌지 축(810)에 비교적 가깝게 위치한다. 예를 들어, POC(1002)는 힌지 축(810)으로부터 최대 50mm 거리에 위치할 수 있다. PO 액추에이터(1010)는 화살표(824)로 표시된 언폴딩 동작 또는 화살표(826)으로 표시된 폴딩 동작과 같은 동작을 사용하여, 화살표(1018)로 표시된 바와 같이 PO 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 외부 수동 POC(1002)를 전환시킬 수 있다. 즉, PO 액추에이터(1010)는 힌지 축(810)을 중심으로 한 제1 윙(812)과 제2 윙(818)의 회전 언폴딩 또는 폴딩 동작을, 이미지 센서(806)에 대해 PO 렌즈(804)를 포함하는 PO 렌즈 배럴의 z-축을 따른 선형 운동으로 변환한다. FP(1000)가 사용자에 의해 언폴딩될 때, 그와 동시에 외부 수동 POC(1002)가 PO 상태로부터 접힘 상태로 전환된다. FP(1000)가 사용자에 의해 폴딩될 때, 그와 동시에 외부 수동 POC(1002)가 접힘 상태로부터 PO 상태로 전환된다. FP와 같은 모바일 장치에 요구되는 바와 같이, 능동적 작동을 필요로 하지 않는다.
도 11a 및 도 11b는 본 명세서에 개시된 외부 수동 POC(1102)를 포함하는 FP (1100)를 예시적으로 도시한다. 도 11a는 부분적으로 언폴딩된 상태에서, PO 상태의 외부 수동 POC(1102)를 갖는 FP(1100)를 도시한다. FP(1100)는 상이한 수동 POC를 제외하고, 도 8a 및 도 8b에 기재된 모든 구성 요소를 포함한다. 외부 수동 POC(1102)는 제1 외부 측면(814)를 마주보는 장면으로부터 광을 수신한다. PO 상태에서, 외부 수동 POC(110)2는 당업계에 공지된 바와 같이 폴elem 카메라로 작동한다. 외부 수동 POC(1102)는 수동 PO 액추에이터(도시되지 않음), 렌즈(1104), 미러(1108), 이미지 센서(1106)를 포함하고, 카메라 하우징(1109)에 포함된다. 외부 수동 POC(1102)는 z-축과 평행한 제1 광학 경로("OP1")를 따라 광을 수신하도록 작동한다. 렌즈(1104)의 OA는 OP1과 평행하다. PO 상태에서, 미러(1108)는 z-축에 대해 약 45도 각도로 배향되어, 반사된 광이 z-축과 평행하고 이미지 센서(1106)를 향해 제2 광학 경로("OP2")를 따라 전파된다. 렌즈(1104)는 미러(1108)의 객체 측에 위치하고, 주어진 카메라 높이에 대해 비교적 낮은 f/#를 제공하여, FP와 같은 모바일 장치에서 사용하기에 유리하다. 이러한 카메라는 예를 들어, 공동 소유의 국제 특허 출원 번호 PCT/IB2022/055745에 기재되어 있다. PO 상태에서, 카메라 하우징(1109)은 PO 렌즈(1104)와 미러(1108)를 포함하는 제1 상승된("모듈") 영역, 및 이미지 센서(1106)를 포함하는 제2 ("숄더") 영역을 갖는다. 모듈 영역은 TL, 미러(1108)의 높이, 및 PO 렌즈(1104)와 미러(1108) 사이의 약 0.1mm 내지 2.5mm의 에어 갭의 합으로 정의되는 최소 모듈 높이("MHM")를 갖는다. z-축을 따라 측정된 카메라 하우징(1009)의 모듈 영역의 높이("HM")는 MHM과 기계적 "페널티"("p")에 의해 정의되며, HM = MHM + p이며, 여기서 p는 0.5mm 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다. 숄더 영역은 최소 숄더 높이("MHS")(< MHM)을 갖고, 이는 z-축을 따라 측정된 이미지 센서(1106)의 높이에 의해 정의된다. z-축을 따라 측정된 카메라 하우징(1009)의 숄더 영역의 높이("HS")는 MHS와 기계적 "페널티"("p")에 의해 정의되며, HS = MHS + p이며, 여기서 p는 0.5mm 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다. 낮은 HM과 낮은 HS는 스마트폰과 같은 슬림형 모바일 장치에 사용하기에 유리하다. HS < HM이므로, 숄더 영역은 높이(H)의 일반 영역에 통합될 수 있다. 모듈 영역만 범프 영역에 통합된다. 즉, 외부 수동 POC(110)2는 범프 영역에 부분적으로만 통합되며, 이는 비교적 작은 범프 영역을 달성하는 데 유리하다. 여기서, 그리고 아래에서, 높이, 에어 갭, MHM, HM, MHS, HS 및 p는 z-축을 따라 측정된다.
도 11b는 폴딩된 상태에서, 접힘 상태의 외부 수동 POC(1102)를 갖는 FP(1100)를 도시한다. PO 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해, PO 렌즈(1104)는 제2 윙(818)을 향해 선형적으로 이동한다. 미러(1108)는 OP1 및 OP2에 수직인 축을 중심으로 약 45도 회전 이동하여, y-축과 약 0도의 각도를 형성하고, 추가로 제2 윙(818)을 향해 선형적으로 이동한다. 여기서, "약"은 예를 들어, ±10도 또는 ±5도의 변화를 의미한다. 각각의 움직임은 MHM이 c-MHM(< MHM)으로 축소되고, HM이 c-HM(< HM)으로 축소되도록 수행되며, 이는 c-HM = c-MHM + p로 주어진다. c-HM ≤ H이므로, 접힘 상태에서 카메라 범프가 필요하지 않다. MHS는 변경되지 않는다. PO 렌즈(1104) 및 미러(1108)의 각각의 움직임을 작동시키기 위해, 외부 수동 POC(1102)는 자기 스프링을 포함하는 수동 PO 액추에이터(932)(도 9c)와 같은 수동 PO 액추에이터를 포함할 수 있거나, 또는 복수의 기어 휠을 포함하는 수동 PO 액추에이터(1010)(도 10a 및 도 10b)와 같은 수동 PO 액추에이터를 포함할 수 있다.
도 12는 본 명세서에 개시된 SMA 액추에이터(1200)를 도시한다. SMA 액추에이터(1200)는 비교적 많은 수의 사이클(예는 아래 참조) 동안(또는 "초과하여") 작동하며, 스마트폰과 같은 모바일 장치의 카메라에서 사용된다. SMA 액추에이터(1200)는 이동 요소(1202)를 포함하는데, 이는 렌즈를 포커싱하기 위해, 예를 들어 POC를 PO 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 전환시키거나, 또는 광학 이미지 안정화(OIS)를 위해 렌즈 또는 이미지 센서를 이동시키기 위해, 이동 요소(1202)를 포함하는 모바일 장치에 대해 이동하도록 작동한다. 이동 요소(1202)는 복수의 P개의 레일(1210)(여기서는, P=4), 즉 제1 레일(1212), 제2 레일(1214), 제3 레일(1216) 및 제4 레일(1218)을 포함한다. SMA 액추에이터(1200)는 복수의 P개의 SMA 와이어(1220)(여기서는, P=4), 즉 제1 SMA 와이어(1222), 제2 SMA 와이어(1224), 제3 SMA 와이어(1226) 및 제4 SMA 와이어(1228)를 포함한다. P개의 SMA 와이어(1220) 각각은 P개의 레일(1210) 중 하나에 위치하고 이에 의해 가이드된다. P개의 SMA 와이어(1220)와 P개의 레일(1210) 사이에 프리로드 힘(즉, 예압력)이 인가되므로, P개의 SMA 와이어(1220)가 이동 요소(1202)로부터 분리(또는 "탈선")되지 않는다. SMA 액추에이터(1200)는 또한 제1 복수의 P개의 크림프(1230)와 제2 복수의 P개의 크림프(1232)를 포함한다. 즉, 전체적으로, SMA 액추에이터(1200)는 2P개의 크림프를 포함한다. 제1 복수의 P개의 크림프(1230)와 제2 복수의 P개의 크림프(1232)에 포함된 각각의 크림프는 도시된 바와 같이, P개의 SMA 와이어(1220)에 포함된 각 SMA 와이어의 한쪽 단부에 고정적으로 부착된다. 크림프는 기계적 및 전기적 연결을 제공한다. 다른 예에서, 복수의 P개의 레일과 P개의 SMA 와이어는 각각 P=2 내지 25를 포함할 수 있다.
이동 요소(1202)의 이동은 z-축과 평행한 회전 축(1204)을 중심으로 회전하는 이동일 수 있다. 회전 축(1204)은 이동 요소(1202)의 중심에 위치할 수 있다. 다른 예에서, 이동 요소(1202)의 이동은 화살표(1206)로 표시된 바와 같이, x-y 평면에서 선형 이동일 수 있다. 이러한 선형 또는 회전 이동을 작동시키기 위해, SMA 액추에이터(1200)는 P개의 SMA 와이어(1220) 중 하나를 통해 전류를 구동하도록 작동한다. 즉, 작동 중에, P개의 SMA 와이어(1220) 중 하나만 작동한다. 다시 말해, SMA 액추에이터(1200)는 P개의 SMA 와이어(1220)을 연속적으로 작동시킨다. 예를 들어, 제1 기간 동안, 제1 SMA 와이어(1222)만 작동시키고, 제2 기간 동안, 제2 SMA 와이어(1224)만 작동시키고, 제3 기간 동안, 제3 SMA 와이어(1226)만 작동시키고, 제4 기간 동안, 제4 SMA 와이어(1228)만 작동시킨다. 이것은 SMA 액추에이터(1200)가 작동하는 사이클 수를 확대(또는 연장)하는 데 유리할 수 있다. 예를 들어, 단일 SMA 와이어는 M 사이클 동안 부하(load) 하에서 작동할 수 있지만, SMA 액추에이터의 사양은 PxM 사이클에 걸친 작동을 요구할 수 있다. 위에서 자세히 설명한 바와 같이, P개의 SMA 와이어를 연속적으로 작동시킴으로써, PxM 사이클의 사양을 충족할 수 있다. 예를 들어, 제1 SMA 와이어(1222)와 같은 단일 SMA 와이어는 M = 25,000 사이클 동안 부하 하에서 작동할 수 있지만, SMA 액추에이터 1200의 사양은 4xM = 100,000 사이클에 걸친 작동을 요구할 수 있다. 위에서 자세히 설명한 바와 같이, 4개의 SMA 와이어(1220)을 연속적으로 작동시킴으로써, 100,000 사이클의 사양을 충족할 수 있다. 이러한 예에서, 비교적 많은 수의 사이클은 100,000 사이클이다. 다른 예에서, 비교적 많은 수의 사이클은 5,000 사이클 내지 500,000 사이클의 범위에 있을 수 있다.
본 개시내용은 특정 예 및 일반적으로 관련된 방법의 관점에서 설명되었지만, 예 및 방법의 변경 및 치환은 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시내용은 본 명세서에 설명된 특정 예에 의해 제한되지 않고, 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되는 것으로 이해되어야 한다.
명확성을 위해, 개별 예의 맥락에서 설명된 본 명세서에 개시된 주제의 특정 특징은 또한 단일 예에서 조합하여 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 반대로, 간결성을 위해, 단일 예의 맥락에서 설명된 본 명세서에 개시된 주제의 다양한 특징은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 제공될 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 선택 옵션 목록의 마지막 두 구성원 사이에 "및/또는"이라는 표현을 사용하면, 나열된 옵션 중 하나 이상의 선택이 적절하고 수행될 수 있음을 나타낸다.
청구범위 또는 명세서가 "a" 또는 "an" 요소를 언급하는 경우, 이러한 언급은 해당 요소 중 하나만 존재하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 점을 이해해야 한다.
본 명세서에 언급된 모든 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 특허 또는 특허 출원이 본 명세서에 참조로 포함되도록 구체적이고 개별적으로 표시된 것과 동일한 정도로, 그 전체가 참조로 명세서에 포함된다. 또한, 본 출원에서 임의의 참고문헌의 인용 또는 식별은 그러한 참고문헌이 본 개시내용에 대한 선행 기술로서 이용 가능하다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (123)

  1. 컴팩트 디지털 카메라를 위한 렌즈 시스템으로서,
    상기 렌즈 시스템은:
    센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서; 및
    시야(FOV)를 갖고, 렌즈 광축(OA)을 따라 L1으로 시작하여 객체 측으로부터 이미지 측을 향해 배열된 N=9개의 렌즈 요소들(L1-L9)을 갖는 렌즈로서, 각각의 렌즈 요소(Li)는 크기(|fi|)(여기서, 1≤i≤N)를 갖는 각각의 초점 거리(fi)를 갖고, 상기 렌즈 요소들은 빅 갭(BG)으로 분리된 2개의 렌즈 그룹들(G1 및 G2)로 나누어지고, 상기 렌즈는 팝-아웃 상태에서 팝-아웃 총 트랙 길이(TTL)(< 20mm)를 갖고, 접힘 상태에서 접힌 총 트랙 길이(c-TTL)를 갖는, 상기 렌즈;
    를 포함하고,
    상기 렌즈 시스템은 BG를 접힌 빅 갭(c-BG)으로 축소함으로써, 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 전환하도록 구성되고, 여기서 BG > 0.2 x TTL이고, SD≥12mm이고, 비율 c-TTL/SD ≤ 0.65인 렌즈 시스템.
  2. 제1항에 있어서, G1은 7개의 렌즈 요소들을 포함하고, G2는 2개의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈 시스템.
  3. 제1항에 있어서, G1은 8개의 렌즈 요소들을 포함하고, G2는 1개의 렌즈 요소를 포함하는 렌즈 시스템.
  4. 제1항에 있어서, BG는 L8과 L9 사이에 위치하는 렌즈 시스템.
  5. 제1항에 있어서, BG는 L7과 L8 사이에 위치하는 렌즈 시스템.
  6. 제1항에 있어서, BG > 0.25 x TTL인 렌즈 시스템.
  7. 제1항에 있어서, FOV > 70도인 렌즈 시스템.
  8. 제1항에 있어서, FOV > 75도인 렌즈 시스템.
  9. 제1항에 있어서, FOV > 80도인 렌즈 시스템.
  10. 제1항에 있어서, FOV > 85도인 렌즈 시스템.
  11. 제1항에 있어서, c-TTL/SD < 0.6인 렌즈 시스템.
  12. 제1항에 있어서, c-TTL/SD < 0.5인 렌즈 시스템.
  13. 제1항에 있어서, c-TTL/SD > 0.3인 렌즈 시스템.
  14. 제1항에 있어서, c-TTL/TTL < 0.8인 렌즈 시스템.
  15. 제1항에 있어서, f/# < 2.2인 렌즈 시스템.
  16. 제1항에 있어서, f/# < 2.1인 렌즈 시스템.
  17. 제1항에 있어서, f/# < 2.0인 렌즈 시스템.
  18. 제1항에 있어서, L1은 유리로 만들어진 렌즈 시스템.
  19. 제1항에 있어서, L6은 유리로 만들어진 렌즈 시스템.
  20. 제1항에 있어서, SD > 15mm인 렌즈 시스템.
  21. 제1항에 있어서, SD > 20mm인 렌즈 시스템.
  22. 제1항에 있어서, SD = 21.5mm인 렌즈 시스템.
  23. 제1항에 있어서, G1의 모든 렌즈 요소들은 함께 유효 초점 거리(EFLG1)를 갖고, G2의 모든 렌즈 요소들은 함께 유효 초점 거리(EFLG2)를 갖고, 여기서 EFLG1과 EFLG2는 서로 다른 부호를 갖고, EFLG1의 크기와 EFLG2의 크기는 서로 25% 미만으로 상이한 렌즈 시스템.
  24. 제1항에 있어서, G1의 모든 렌즈 요소들은 함께 유효 초점 거리(EFLG1)를 갖고, G2의 모든 렌즈 요소들은 함께 유효 초점 거리(EFLG2)를 갖고, 여기서 EFLG1과 EFLG2는 서로 다른 부호를 갖고, EFLG1의 크기와 EFLG2의 크기는 서로 5% 미만으로 상이한 렌즈 시스템.
  25. 제1항에 있어서, G2의 모든 렌즈 요소들은 함께 유효 초점 거리(EFLG2)를 갖고, 여기서 f9와 EFLG2는 동일한 부호를 갖고, f9와 EFLG2는 서로 7.5% 미만으로 상이한 렌즈 시스템.
  26. 제1항에 있어서, G2의 모든 렌즈 요소들은 함께 유효 초점 거리(EFLG2)를 갖고, 여기서 f9 및 EFLG2가 동일한 부호를 갖고, f9와 EFLG2는 서로 5% 미만으로 상이한 렌즈 시스템.
  27. 제1항에 있어서, f6은 모든 렌즈 요소들 중 가장 작은 크기를 갖는 렌즈 시스템.
  28. 제1항에 있어서, |f6|은 임의의 다른 렌즈 요소의 크기보다 1.5배 더 작은 렌즈 시스템.
  29. 제1항에 있어서, G1의 두께는 G2의 두께보다 4배 이상 큰 렌즈 시스템.
  30. 제1항에 있어서, G1의 두께는 G2의 두께보다 6배 이상 큰 렌즈 시스템.
  31. 제1항에 있어서, L4와 L5 사이의 평균 에어 갭은 TTL의 5% 미만인 렌즈 시스템.
  32. 제1항에 있어서, L4와 L5 사이의 평균 에어 갭은 TTL의 2% 미만인 렌즈 시스템.
  33. 제1항에 있어서, G2는 필드(field) 렌즈인 렌즈 시스템.
  34. 제1항에 있어서, L8은 렌즈 광축에서 두께(T8) 및 최대 SAG(Max_SAGL8)을 갖고, 여기서 Max_SAGL8/T8 > 4인 렌즈 시스템.
  35. 제1항에 있어서, L8은 렌즈 광축에서 두께(T8) 및 최대 SAG(Max_SAGL8)을 갖고, 여기서 Max_SAGL8/T8 > 5인 렌즈 시스템.
  36. 제1항에 있어서, L9는 렌즈 광축에서 두께(T8) 및 최대 SAG(Max_SAGL9)을 갖고, 여기서 Max_SAGL9/T9 > 3인 렌즈 시스템.
  37. 제1항에 있어서, L9는 렌즈 광축에서 두께(T9) 및 최대 SAG(Max_SAGL9)을 갖고, 여기서 Max_SAGL9/T9 > 3.75인 렌즈 시스템.
  38. 제1항에 있어서, L1으로부터 L9까지의 렌즈 파워 시퀀스는 플러스-마이너스-플러스-마이너스-마이너스-플러스-마이너스-플러스-마이너스인 렌즈 시스템.
  39. 제1항에 있어서, L1으로부터 L9까지의 렌즈 파워 시퀀스는 플러스-플러스-플러스-마이너스-마이너스-플러스-플러스-플러스-마이너스인 렌즈 시스템.
  40. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 4개의 양의 렌즈 요소들과 5개의 음의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈 시스템.
  41. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 6개의 양의 렌즈 요소들과 3개의 음의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈 시스템.
  42. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 팝-아웃 카메라에 포함되고, 상기 팝-아웃 카메라는 스마트폰에 포함되는 렌즈 시스템.
  43. 컴팩트 디지털 카메라를 위한 렌즈 시스템으로서,
    상기 렌즈 시스템은 팝-아웃 상태 및 접힘 상태를 갖고,
    상기 렌즈 시스템은:
    센서 대각선(SD)을 갖는 이미지 센서; 및
    렌즈 광축(OA)을 따라 L1으로 시작하여 객체 측으로부터 이미지 측을 향해 배열된 N개의 렌즈 요소들(L1-LN)을 갖는 렌즈로서, 각각의 렌즈 요소(Li)는 각각의 클리어 애퍼처 직경(DALi)(여기서, 1≤i≤N)을 갖고, 상기 팝-아웃 상태에서 시야(FOV) 및 f 수(f/#), 렌즈 두께(TLens), 후방 초점 거리(BFL), 유효 초점 거리(EFL) 및 총 트랙 길이(TTL)(< 15mm)를 갖는, 상기 렌즈;
    를 포함하고,
    상기 렌즈 시스템은 BFL을 접힌 후방 초점 거리(c-BFL)로 축소함으로써, 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 전환하도록 구성되고, 여기서 BFL > 0.2 x TTL이고, SD≥12mm이고, 비율 c-TTL/SD < 0.8이고, f/#≤1.6인 렌즈 시스템.
  44. 제43항에 있어서, N=6인 렌즈 시스템.
  45. 제43항에 있어서, FOV > 70도인 렌즈 시스템.
  46. 제43항에 있어서, FOV > 75도인 렌즈 시스템.
  47. 제43항에 있어서, c-TTL/SD < 0.75인 렌즈 시스템.
  48. 제43항에 있어서, c-TTL/SD < 0.7인 렌즈 시스템.
  49. 제43항에 있어서, c-TTL/TTL < 0.8인 렌즈 시스템.
  50. 제43항에 있어서, BFL > 0.3 x TTL인 렌즈 시스템.
  51. 제43항에 있어서, BFL > 0.35 x TTL인 렌즈 시스템.
  52. 제43항에 있어서, f/# ≤ 1.5인 렌즈 시스템.
  53. 제43항에 있어서, f/# ≤ 1.4인 렌즈 시스템.
  54. 제43항에 있어서, SD ≥ 13mm인 렌즈 시스템.
  55. 제43항에 있어서, SD는 13mm 내지 15mm의 범위에 있는 렌즈 시스템.
  56. 제55항에 있어서, EFL은 8mm 내지 9.5mm의 범위에 있는 렌즈 시스템.
  57. 제56항에 있어서, TTL은 13mm 내지 14mm의 범위에 있는 렌즈 시스템.
  58. 제44항에 있어서, L1으로부터 L6까지의 렌즈 파워 시퀀스는 마이너스-플러스-마이너스-플러스-마이너스-플러스인 렌즈 시스템.
  59. 제43항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 팝-아웃 카메라에 포함되고, 상기 팝-아웃 카메라는 모바일 장치에 포함되는 렌즈 시스템.
  60. 제59항에 있어서, 상기 모바일 장치는 스마트폰인 렌즈 시스템.
  61. 수동 팝-아웃 카메라(POC)를 포함하는 폴더블 모바일 장치로서,
    상기 수동 POC는:
    팝-아웃 렌즈;
    이미지 센서; 및
    수동 팝-아웃 액추에이터;
    를 포함하고,
    여기서, 상기 폴더블 모바일 장치는 언폴딩 동작에 의해 언폴딩될 수 있으며, 폴딩 동작에 의해 폴딩될 수 있고, 두 동작 모두가 사용자에 의해 수행되고, 상기 POC는 POC가 작동하고 총 트랙 길이(TTL)를 갖는 팝-아웃 상태, 및 POC가 작동하지 않고 접힌(c-TTL)(< TTL)을 갖는 접힘 상태를 갖고, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 상기 수동 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하도록 작동되고, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 상기 수동 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하도록 작동되는 폴더블 모바일 장치.
  62. 제61항에 있어서, 상기 폴더블 모바일 장치는 하나 이상의 스크린을 포함하고, 상기 하나 이상의 스크린 중 가장 큰 스크린이 주 스크린인 폴더블 모바일 장치.
  63. 제61항에 있어서, 상기 수동 POC는 상기 주 스크린과 다른 장면을 마주보는 외부 수동 POC인 폴더블 모바일 장치.
  64. 제61항에 있어서, 상기 수동 POC는 상기 주 스크린과 동일한 장면을 마주보는 내부 수동 POC인 폴더블 모바일 장치.
  65. 제61항에 있어서, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 하나 이상의 기계적 스프링을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  66. 제61항에 있어서, 상기 수동 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하는 것은 하나 이상의 기계적 스프링을 로딩하는 것을 포함하고, 상기 수동 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하는 것은 기계적 스프링 힘을 사용하는 것을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  67. 제61항에 있어서, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 하나 이상의 자기 스프링을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  68. 제67항에 있어서, 상기 수동 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하는 것은 인력이 있는 자기 스프링 힘을 사용하는 것을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  69. 제61항에 있어서, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 2개 이상의 기어 휠을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  70. 제69항에 있어서, 상기 수동 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하고 상기 수동 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하는 것은 상기 2개 이상의 기어 휠을 작동시키는 것을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  71. 제61항에 있어서, 상기 이미지 센서는 센서 대각선(SD)을 갖고, 여기서 비율 c-TTL/SD ≤ 0.65인 폴더블 모바일 장치.
  72. 제71항에 있어서, c-TTL/SD ≤ 0.6인 폴더블 모바일 장치.
  73. 제71항에 있어서, c-TTL/SD ≤ 0.5인 폴더블 모바일 장치.
  74. 제71항에 있어서, c-TTL/SD > 0.3인 폴더블 모바일 장치.
  75. 제61항에 있어서, 상기 팝-아웃 렌즈는 유효 초점 거리(EFL)를 갖고, 여기서 비율 c-TTL/EFL ≤ 0.75인 폴더블 모바일 장치.
  76. 제75항에 있어서, c-TTL/EFL ≤ 0.7인 폴더블 모바일 장치.
  77. 제75항에 있어서, c-TTL/EFL ≤ 0.65인 폴더블 모바일 장치.
  78. 제75항에 있어서, c-TTL/EFL > 0.4인 폴더블 모바일 장치.
  79. 제61항에 있어서, TTL은 6mm 내지 25mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  80. 제61항에 있어서, TTL은 7.5mm 내지 15mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  81. 제61항에 있어서, c-TTL ≤ 0.9 x TTL인 폴더블 모바일 장치.
  82. 제61항에 있어서, 상기 이미지 센서는 12mm 내지 25mm 범위의 센서 대각선(SD)을 갖는 폴더블 모바일 장치.
  83. 제61항에 있어서, 상기 팝-아웃 렌즈는 10mm 내지 30mm 범위의 유효 초점 거리(EFL)를 갖는 폴더블 모바일 장치.
  84. 제61항에 있어서, 상기 폴더블 모바일 장치는 일반 영역 및 상승된 카메라 범프 영역을 갖고, 상기 수동 POC는 상기 카메라 범프 영역에 포함되는 폴더블 모바일 장치.
  85. 수동 폴디드 팝-아웃 카메라(POC)를 포함하는 폴더블 모바일 장치로서,
    상기 수동 폴디드 POC는:
    렌즈;
    미러;
    이미지 센서;
    수동 팝-아웃 액추에이터; 및
    카메라 하우징;
    을 포함하고,
    여기서, 상기 폴더블 모바일 장치는 언폴딩 동작에 의해 언폴딩될 수 있으며, 폴딩 동작에 의해 폴딩될 수 있고, 두 동작 모두가 사용자에 의해 수행되고, 상기 렌즈는 상기 미러의 객체 측에 위치하고, 상기 카메라 하우징은 모듈 높이(HM)를 갖는 모듈 영역, 및 숄더 높이(HS)(< HM)를 갖는 숄더 영역을 갖고, 상기 수동 폴디드 POC는 수동 폴디드 POC가 작동하고 모듈 높이(HM)를 갖는 팝-아웃 상태, 및 수동 폴디드 POC가 작동하지 않고 접힌 모듈 높이(c-HM)(< HM)를 갖는 접힘 상태를 갖고, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 상기 수동 폴디드 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하도록 작동하고, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 상기 수동 폴디드 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하도록 작동되는 폴더블 모바일 장치.
  86. 제85항에 있어서, 상기 폴더블 모바일 장치는 하나 이상의 스크린을 포함하고, 상기 하나 이상의 스크린 중 가장 큰 스크린을 주 스크린으로 하고, 상기 수동 폴디드 POC는 상기 주 스크린과 다른 장면을 마주보는 외부 수동 폴디드 POC인 폴더블 모바일 장치.
  87. 제85항에 있어서, 상기 수동 폴디드 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하는 것은 상기 미러의 회전 및 선형 이동을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  88. 제85항에 있어서, 상기 수동 폴디드 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하는 것은 상기 렌즈의 선형 이동을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  89. 제85항에 있어서, c-HM = HS ± 20%인 폴더블 모바일 장치.
  90. 제85항에 있어서, c-HM = HS ± 10%인 폴더블 모바일 장치.
  91. 제85항에 있어서, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 하나 이상의 자기 스프링을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  92. 제91항에 있어서, 상기 수동 폴디드 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하는 것은 인력이 있는 자기 스프링 힘을 사용하는 것을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  93. 제85항에 있어서, 상기 수동 팝-아웃 액추에이터는 2개 이상의 기어 휠을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  94. 제93항에 있어서, 상기 수동 폴디드 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환하기 위해 상기 폴딩 동작을 사용하고 상기 수동 폴디드 POC를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 상기 언폴딩 동작을 사용하는 것은 상기 2개 이상의 기어 휠을 작동시키는 것을 포함하는 폴더블 모바일 장치.
  95. 제85항에 있어서, 상기 카메라는 후방 초점 거리(BFL) 및 총 트랙 길이(TTL)를 갖고, 여기서 BFL/TTL > 0.5인 폴더블 모바일 장치.
  96. 제95항에 있어서, BFL/TTL > 0.6인 폴더블 모바일 장치.
  97. 제85항에 있어서, 상기 이미지 센서는 센서 대각선(SD)을 갖고, 여기서 비율 c-HM/BFL ≤ 1인 폴더블 모바일 장치.
  98. 제85항에 있어서, 상기 팝-아웃 렌즈는 유효 초점 거리(EFL)를 갖고, 여기서 비율 c-HM/EFL ≤ 0.75인 폴더블 모바일 장치.
  99. 제98항에 있어서, c-HM/EFL ≤ 0.7인 폴더블 모바일 장치.
  100. 제98항에 있어서, c-HM/EFL ≤ 0.65인 폴더블 모바일 장치.
  101. 제98항에 있어서, c-HM/EFL > 0.4인 폴더블 모바일 장치.
  102. 제85항에 있어서, HM은 6mm 내지 25mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  103. 제85항에 있어서, HM은 7.5mm 내지 15mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  104. 제85항에 있어서, c-HM ≤ 0.9 x HM인 폴더블 모바일 장치.
  105. 제85항에 있어서, 상기 이미지 센서는 센서 대각선(SD)을 갖고, 여기서 SD는 12mm 내지 25mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  106. 제85항에 있어서, 상기 팝-아웃 렌즈는 유효 초점 거리(EFL)를 갖고, 여기서 EFL은 10mm 내지 50mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  107. 제106항에 있어서, EFL은 10mm 내지 25mm의 범위에 있는 폴더블 모바일 장치.
  108. 제85항에 있어서, 상기 폴더블 모바일 장치는 일반 영역 및 상승된 카메라 범프 영역을 갖고, 여기서 숄더 영역은 일반 영역에 포함되고, 모듈 영역은 카메라 범프 영역에 포함되는 폴더블 모바일 장치.
  109. 카메라에 포함된 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터로서,
    상기 SMA 액추에이터는:
    복수의 P개(P≥2)의 SMA 와이어; 및
    상기 카메라에 포함된 구성 요소를 작동시키도록 작동하는 이동 요소;
    를 포함하고,
    여기서, 상기 카메라는 모바일 전자 장치에 포함되고, 상기 복수의 P개의 SMA 와이어의 각 SMA 와이어는 M 사이클에 걸쳐 작동하고, 상기 복수의 P개의 SMA 와이어는 상기 이동 요소에 의해 가이드되고, 상기 카메라에 포함된 구성 요소의 작동을 위한 힘은 상기 복수의 P개의 SMA 와이어 중 하나의 SMA 와이어에 의해 제공되고, 여기서 상기 P개의 SMA 와이어는 상기 SMA 액추에이터가 연장된 수의 PxM 사이클에 걸쳐 작동하도록, 연속적으로 사용되는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  110. 제109항에 있어서, P=4인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  111. 제109항에 있어서, P=2 내지 25인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  112. 제109항에 있어서, M=1,000 내지 100,000인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  113. 제109항에 있어서, M=2,500 내지 25,000인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  114. 제109항에 있어서, 상기 이동 요소는 복수의 P개의 레일을 포함하고, 여기서 상기 P개의 SMA 와이어 각각은 상기 P개의 레일 각각에 위치하는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  115. 제109항에 있어서, 상기 P개의 SMA 와이어 각각은 크림프를 통해 상기 카메라에 포함된 구성 요소에 기계적 및 전기적으로 연결되는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  116. 제109항에 있어서, 상기 이동 요소는 회전 운동을 수행하는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  117. 제109항에 있어서, 상기 이동 요소는 선형 운동을 수행하는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  118. 제109항에 있어서, 상기 카메라는 POC이고, 상기 카메라에 포함된 구성 요소의 작동은 상기 POC를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로, 및 그 반대로 전환하기 위해 수행되는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  119. 제109항에 있어서, 상기 카메라에 포함된 구성 요소의 작동은 포커싱을 위해 수행되는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  120. 제109항에 있어서, 상기 카메라에 포함된 구성 요소의 작동은 광학 이미지 안정화를 위해 수행되는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  121. 제109항에 있어서, 상기 모바일 장치는 스마트폰인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  122. 제109항에 있어서, 상기 모바일 장치는 태블릿인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
  123. 제109항에 있어서, 상기 모바일 장치는 헤드셋인 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터.
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