KR102655434B1

KR102655434B1 - 멀티-폴디드 카메라 및 이를 포함하는 모바일 장치

Info

Publication number: KR102655434B1
Application number: KR1020190098853A
Authority: KR
Inventors: 임지형; 이승학; 전현수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2024-04-05
Anticipated expiration: 2039-08-13
Also published as: CN112399047A; CN112399047B; US20210048605A1; KR20210019787A; US11086099B2

Abstract

멀티-폴디드 카메라는, 수직 방향으로 입사되는 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치, 상기 폴디드 광의 적어도 일부를 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하거나 상기 폴디드 광의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 광 경로 제어 장치, 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 센서 및 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함한다. 상기 멀티-폴디드 카메라는 일부의 광 경로를 복수의 센서들이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다.

Description

멀티-폴디드 카메라 및 이를 포함하는 모바일 장치{Multi-folded camera and mobile device including the same}

본 발명은 반도체 집적 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티-폴디드 카메라 및 이를 포함하는 모바일 장치에 관한 것이다.

디지털 카메라 모듈은 휴대 전화, 개인 휴대 정보 단말기, 컴퓨터와 같은 다양한 호스트 장치에 통합되고 있으며, 호스 장치에 대한 통합된 디지털 카메라 모듈에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 디지털 카메라 모듈은 전체적인 장치 크기를 증가시키지 않고서도 호스트 장치 내에 통합될 수 있는 것이 요구된다. 또한, 호스트 장치 내에서 보다 높은 성능 특성을 갖는 카메라에 대한 요구가 증가하고 있다. 예를 들어, 독립형 디지털 정지 카메라들은 이미지의 배율을 증가시키고, 감소시키기 위하여 카메라의 초점 길이를 변화시킬 수 있다. 이러한 기능은 줌 렌즈에 의해서 달성되고, 광학 줌으로서 알려져 있다. "줌"은 통상적으로 큰 배율과 관련된 높은 줌 수준으로, 그리고 낮은 배율에 연관된 낮은 줌 수준으로, 광학계의 초점 길이를 변경함으로써 동일한 장면 및/또는 물체의 서로 다른 배율을 제공하는 것이다. 광학 줌 작동은 전형적으로, 서로에 대해 기계적으로 움직이는 렌즈 소자들에 의해서 달성된다. 그러한 줌 렌즈들은 전형적으로, 보다 고가의 비용이고, 크기가 크며, 고정식 초점 길이 렌즈보다 덜 신뢰성을 갖는다. 줌 효과를 근사화하기 위한 대안적인 접근법은, 디지털 줌으로 알려진 것에 의해서 달성된다. 디지털 줌은 렌즈의 초점 길이를 변화시키는 대신 카메라의 프로세서가 이미지를 자르고, 상기 캡쳐된 이미지의 화소들 사이를 보간하여 확대된 그러나 저-해상도의 이미지를 생성한다. 줌 렌즈의 효과를 근사하기 위해서 다중-조리개(multi-aperture) 촬영 시스템을 사용할 수 있다. 다중-조리개 촬영 시스템은 다수의 광학 서브 시스템(또한, "서브-카메라들"이라고도 함)들을 포함한다. 그러나, 이러한 다수의 광학 서브 시스템들은 전체 장치의 사이즈를 증가시킨다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은, 복수의 카메라들을 효율적으로 구현할 수 있는 멀티-폴디드 카메라를 제공하는 것이다.

또한, 또한 본 발명의 일 목적은, 복수의 카메라들을 효율적으로 구현할 수 있는 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 모바일 장치를 제공하는 것이다.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라는, 수직 방향으로 입사되는 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치, 상기 폴디드 광의 적어도 일부를 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하거나 상기 폴디드 광의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 광 경로 제어 장치, 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 센서 및 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함한다.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라는, 수직 방향으로 입사되는 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치, 제1 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하는 제1 통과 위치 및 제2 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 반사시켜 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 제1 반사 위치에 선택적으로 정렬되도록 상기 수직 방향과 평행한 제1 회전 축을 중심으로 상기 제1 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치 사이에서 회전하는 제1 미러, 상기 제1 수평 방향과 평행한 제1 광축을 갖도록 상기 폴딩 장치 및 상기 광 경로 제어 장치 사이에 배치되는 공통 렌즈 모듈, 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 광축 상에 배치되는 제1 센서 및 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함한다.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 모바일 장치는, 하우징 케이스, 상기 하우징 케이스 안에 장착되는 메인 보드, 상기 하우징 케이스 안에 장착되고 상기 메인 보드와 전기적으로 연결되는 멀티-폴디드 카메라 및 상기 멀티-폴디드 카메라를 제어하고 상기 멀티-폴디드 카메라로부터 제공되는 데이터를 처리하는 카메라 콘트롤러를 포함한다. 상기 멀티-폴디드 카메라는, 상기 하우징 케이스의 표면에 형성되는 제1 개구(aperture)를 통하여 수직 방향으로 입사되는 제1 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치, 상기 폴디드 광의 적어도 일부를 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하거나 상기 폴디드 광의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 광 경로 제어 장치, 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 센서 및 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라 및 상기 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 모바일 시스템은, 일부의 광 경로를 복수의 센서들이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라 및 상기 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 모바일 시스템은, 하나의 모듈에 복수의 카메라들을 구현하여 다양한 이미지 배율들 및/또는 다양한 카메라 기능들을 효율적으로 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제1 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제2 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 나타내는 사시도들이다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제1 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 10 및 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제2 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 12 및 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제3 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 14 및 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제1 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 16 및 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제2 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 18 및 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제3 동작 모드를 나타내는 도면들이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 22는 장면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 22의 장면을 촬상한 텔레 이미지를 나타내는 도면이다.
도 24는 도 22의 장면을 촬상한 와이드 이미지를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 22의 장면을 촬상한 울트라 와이드 이미지를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 27, 28 및 29는 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라의 이미지 융합 동작을 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 모바일 장치를 나타내는 사시도이다.
도 31은 도 30의 모바일 장치의 레이아웃의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(100)는 폴딩 장치(FLD), 광 경로 제어 장치(LPC), 제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)를 포함한다. 실시예에 따라서, 멀티-폴디드 카메라(100)는 공통 렌즈 모듈(LMC)을 더 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 멀티-폴디드 카메라(100)는 공통 렌즈 모듈(LMC)뿐만 아니라 제1 렌즈 모듈(LM1) 및 제2 렌즈 모듈(LM2)을 더 포함할 수 있다.

폴딩 장치(FLD)는 수직 방향(Z)으로 입사되는 수직 광(LTV)의 광 경로를 변경하여 수직 방향(Z)에 수직한 제1 수평 방향(X)으로 진행하는 폴디드 광(LTF)을 출력한다. 수직 광(LTV)은 모바일 장치의 하우징 케이스와 같은 차광막(10)에 형성되는 조리개 또는 개구(aperture)(APT)를 통하여 제공될 수 있다. 폴딩 장치(FLD)는 광 경로를 90도 변경할 수 있는 임의의 광학 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 폴딩 장치(FLD)는 프리즘으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 폴딩 장치(FLD)는 미러로 구현될 수 있다.

광 경로 제어 장치(LPC)는 폴디드 광(LTF)의 적어도 일부를 통과시켜 제1 수평 방향(X)으로 진행하는 제1 광(LT1)을 출력하거나 폴디드 광(LTF)의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 수직 방향(Z)에 수직한 제2 수평 방향(Y)으로 진행하는 제2 광(LT2)을 출력한다.

일 실시예에서, 도 2 내지 5를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광 경로 제어 장치(LPC)는 수직 방향(Z)과 평행한 회전 축을 중심으로 회전하는 미러로 구현될 수 있다. 이 경우, 광 경로 제어 장치(LPC)는 동작 모드에 따라서 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2) 중 하나를 선택적으로 출력할 수 있다.

다른 실시예에서, 도 6을 참조하여 후술하는 바와 같이 광 경로 제어 장치(LPC)는 고정된 빔 스플릿터로 구현될 수 있다. 이 경우 광 경로 제어 장치(LPC)는 동작 모드에 관계 없이 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)을 동시에 출력할 수 있다.

제1 센서(SEN1)는 제1 수평 방향(X)으로 진행하는 제1 광(LT1)을 수신하고, 제1 광(LT1)에 상응하는 센싱 데이터 또는 이미지 데이터를 제공할 수 있다.

제2 센서(SEN2)는 제2 수평 방향(Y)으로 진행하는 제2 광(LT2)을 수신하고, 제2 광(LT2)에 상응하는 센싱 데이터 또는 이미지 데이터를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)는 서로 다른 이미지 배율을 갖는 다양한 이미지 센서들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(SEN1)는 상대적으로 작은 시야 범위(field of view)(FOV)에 상응하는 텔레 이미지(tele image)를 제공하는 텔레 이미지 센서에 해당할 수 있다. 반면에 제2 센서(SEN2)는 상대적으로 큰 시야 범위에 해당하는 와이드 이미지(wide image)를 제공하는 와이드 이미지 센서에 해당할 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)는 서로 다른 기능을 갖는 다양한 센서들로 구현될 수 있다. 예들 들어, 제1 센서(SEN1)는 이미지 센서, 조도 센서, 다이내믹 동작 센서, ToF(time of flight) 방식 등을 채용한 깊이 센서 중 하나에 해당하고, 제2 센서(SEN2)는 상기 이미지 센서, 상기 조도 센서, 상기 다이내믹 동작 센서, 상기 깊이 센서 중 다른 하나에 해당할 수 있다.

공통 렌즈 모듈(LMC)은 제1 수평 방향(X)과 평행한 제1 광축(OX1)을 갖도록 폴딩 장치(FLD) 및 광 경로 제어 장치(LPC) 사이에 배치될 수 있다.

제1 렌즈 모듈(LM1)은 공통 렌즈 모듈(LMC)과 동일한 제1 광축(OX1)을 갖도록 광 경로 제어 장치(LPC) 및 제1 센서(SEN1) 사이에 배치될 수 있다.

제2 렌즈 모듈(LM2)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제2 광축(OX2)을 갖도록 광 경로 제어 장치(LPC) 및 제2 센서(SEN2) 사이에 배치될 수 있다.

공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1) 및 제2 렌즈 모듈(LM2)의 각각은 하나의 렌즈로 구현될 수 있고, 두 개 이상의 렌즈들의 조합으로 구현될 수도 있다.

이미지 센서의 이미지 배율 또는 줌 팩터(zoom factor)는 광 경로 상의 렌즈들과 상기 이미지 센서의 상대적인 거리 및 렌즈들의 초점 거리에 따라 정해질 수 있다. 제1 센서(SEN1)의 이미지 배율은 개구(APT)로부터 제1 센서(SEN1) 사이의 경로에 포함되는 공통 렌즈 모듈(LMC) 및 제1 렌즈 모듈(LM1)의 특성 및 배치에 따라 결정될 수 있다. 제2 센서(SEN2)의 이미지 배율은 개구(APT)로부터 제2 센서(SEN1) 사이의 경로에 포함되는 공통 렌즈 모듈(LMC) 및 제2 렌즈 모듈(LM2)의 특성 및 배치에 따라 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 센서(SEN1)는 제1 시야 범위에 상응하는 제1 광(LT1)을 수신하고 제2 센서(SEN2)는 상기 제1 시야 범위보다 큰 제2 시야 범위에 상응하는 제2 광(LT2)을 수신하도록 공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1) 및 제2 렌즈 모듈(LM2)이 배치될 수 있다. 시야 범위는 이미지 배율과 반비례하는 관계에 있고, 시야 범위가 증가할수록 이미지 배율이 감소한다.

이 경우, 제1 센서(SEN1)는 텔레 센서라고 칭할 수 있고, 제2 센서(SEN2)는 와이드 센서라고 칭할 수 있다. 제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)의 각각은 개별적인 이미지를 제공할 수 있으며, 그 각각은 와이드 이미지 및 텔레 이미지로 칭할 수 있다. 상기 와이드 이미지는 넓은 시야 범위를 반영하고 상기 텔레 이미지보다 낮은 해상도를 가질 수 있다.

종래에는 서로 다른 이미지 배율들의 구현이 요구되는 경우에 광학 줌을 이용하거나 다중-조리개 촬영 시스템을 이용하였다. 이러한 종래의 방식들의 경우에는 이미지의 품질이 저하되거나 카메라 모듈의 비용 및 사이즈가 증가한다.

본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라(100)는 폴딩 장치(FLD) 및 공통 렌즈 모듈(LMC)을 포함하는 일부의 광 경로를 복수의 센서들(SEN1, SEN2)이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다. 멀티-폴디드 카메라(100)는 하나의 모듈에 복수의 카메라들을 구현하여 다양한 이미지 배율들 및/또는 다양한 카메라 기능들을 효율적으로 구현할 수 있다.

도 2 내지 5는 도 1의 광 경로 제어 장치(LPC)가 미러로 구현되는 실시예 및 그 동작 모드들을 나타내는 도면들이다. 이 경우, 광 경로 제어 장치(LPC)는 동작 모드에 따라서 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2) 중 하나를 선택적으로 출력할 수 있다. 이하 도 1의 설명과 중복되는 설명은 생략될 수 있다.

도 2 내지 5를 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(101)는 폴딩 장치(FLD), 미러(MRR), 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1) 및 제2 렌즈 모듈(LM2)을 포함하여 구현될 수 있다.

폴딩 장치(FLD)는 차광막(10)에 형성되는 개구(APT)를 통하여 수직 방향(Z)으로 입사되는 수직 광(LTV)의 광 경로를 변경하여 수직 방향(Z)에 수직한 제1 수평 방향(X)으로 진행하는 폴디드 광(LTF)을 출력한다.

미러(MRR)는 동작 모드에 따라서 서로 다른 위치에 정렬될 수 있도록 수직 방향(Z)과 평행한 회전 축(RX)을 중심으로 회전할 수 있도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 미러(MRR)는 외부의 제어 신호에 기초하여 회전 운동을 수행하도록 구현된 액츄에이터(ACT) 상에 장착될 수 있다.

공통 렌즈 모듈(LMC)은 제1 수평 방향(X)과 평행한 제1 광축(OX1)을 갖도록 폴딩 장치(FLD) 및 미러(MRR) 사이에 배치될 수 있다.

제1 렌즈 모듈(LM1)은 공통 렌즈 모듈(LMC)과 동일한 제1 광축(OX1)을 갖도록 미러(MRR) 및 제1 센서(SEN1) 사이에 배치될 수 있다.

제2 렌즈 모듈(LM2)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제2 광축(OX2)을 갖도록 미러(MRR) 및 제2 센서(SEN2) 사이에 배치될 수 있다.

도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라(101)의 제1 동작 모드(MD1)를 나타내는 도면들이고, 도 4 및 5는 멀티-폴디드 카메라(101)의 제2 동작 모드(MD2)를 나타내는 도면들이다. 도 2 및 4는 각 동작 모드에서의 멀티-폴디드 카메라(101)의 배치를 나타내는 사시도들이고, 도 3 및 5는 각 동작 모드에서의 멀티-폴디드 카메라(101)의 배치를 나타내는 평면도들이다.

도 2 및 3을 참조하면, 미러(MRR)는 제1 동작 모드(MD1)에서 폴디드 광(LTF)을 통과시켜 제1 광(LT1)을 출력하는 통과 위치에 정렬될 수 있다. 상기 통과 위치는 폴디드 광(LTF)의 진행에 영향을 미치지 않도록 미러(MRR)가 XZ 평면과 평행하게 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 그대로 제1 광(LT1)으로서 제1 센서(SEN1)에 제공될 수 있다.

도 4 및 5를 참조하면, 미러(MRR)는 제2 동작 모드(MD2)에서 폴디드 광(LTF)을 반사시켜 제2 광(LT2)을 출력하는 반사 위치에 정렬될 수 있다. 상기 반사 위치는 폴디드 광(LTF)을 반사할 수 있도록 미러(MRR)의 반사면의 중심부가 제1 광축(OX1) 및 제2 광축(OX2)의 교차 위치(IPT)에 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 실질적으로 그대로 반사되어 제2 광(LT2)으로서 제2 센서(SEN2)에 제공될 수 있다.

이와 같이, 회전 운동을 수행하는 액츄에이터(ACT)를 이용하여 미러(MRR)가 제1 동작 모드(MD1)에서 상기 통과 위치에 정렬되고 제2 동작 모드(MD2)에서 상기 반사 위치에 정렬되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 수평 방향(X)과 제2 수평 방향(Y)은 서로 수직할 수 있다. 이 경우, 미러(MRR)의 상기 통과 위치 및 상기 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어할 수 있다. 즉 미러(MRR)가 상기 반사 위치에 정렬되었을 때, 폴디드 광(LTF)이 미러(MRR)의 반사 면과 45도의 입사각을 이루고 제2 광(LT2)이 미러(MRR)의 반사 면과 45도의 반사각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라(101)는 폴딩 장치(FLD) 및 공통 렌즈 모듈(LMC)을 포함하는 일부의 광 경로를 복수의 센서들(SEN1, SEN2)이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다. 멀티-폴디드 카메라(101)는 하나의 모듈에 복수의 카메라들을 구현하여 다양한 이미지 배율들 및/또는 다양한 카메라 기능들을 효율적으로 구현할 수 있다.

도 6 및 7은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 나타내는 사시도들이다.

도 6은 도 1의 광 경로 제어 장치(LPC)가 빔 스플리터로 구현되는 실시예를 나타내는 도면이다. 이 경우, 광 경로 제어 장치(LPC)는 동작 모드에 관계 없이 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)을 동시에 출력할 수 있다. 이하 도 1의 설명과 중복되는 설명은 생략될 수 있다.

도 6을 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(102)는 폴딩 장치(FLD), 빔 스플리터(BS), 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1) 및 제2 렌즈 모듈(LM2)을 포함하여 구현될 수 있다.

빔 스플릿터(BS)는 폴디드 광(LTF)의 폴디드 광의 일부를 통과시켜 제1 광(LT1)을 출력하는 동시에 폴디드 광(LTF)의 나머지 일부를 반사시켜 제2 광(LT2)을 출력한다.

공통 렌즈 모듈(LMC)은 제1 수평 방향(X)과 평행한 제1 광축(OX1)을 갖도록 폴딩 장치(FLD) 및 빔 스플릿터(BS) 사이에 배치될 수 있다.

제1 렌즈 모듈(LM1)은 공통 렌즈 모듈(LMC)과 동일한 제1 광축(OX1)을 갖도록 빔 스플릿터(BS) 및 제1 센서(SEN1) 사이에 배치될 수 있다.

제2 렌즈 모듈(LM2)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제2 광축(OX2)을 갖도록 빔 스플릿터(BS) 및 제2 센서(SEN2) 사이에 배치될 수 있다.

도 2 내지 5를 참조하여 전술한 바와 같이 광 경로 제어 장치(LPC)가 미러(MRR)로 구현되는 경우에는 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)이 동시에 제공될 수는 없지만 폴디드 광(LTF)의 손실을 최소화하여 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)의 세기를 최대화할 수 있다. 반면에, 도 6을 참조하여 전술한 바와 같이 광 경로 제어 장치(LPC)가 빔 스플릿터(BS)로 구현되는 경우에는 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)의 세기가 감소하지만 제1 광(LT1) 및 제2 광(LT2)을 동시에 제공함으로써 이미지 융합에 유용하게 적용될 수 있다.

도 7을 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(103)는 폴딩 장치(FLD), 광 경로 제어 장치(LPC), 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1), 제2 렌즈 모듈(LM2) 및 엑스트라 카메라(EXCAM)을 포함하여 구현될 수 있다. 도 7의 멀티-폴디드 카메라(103)는 엑스트라 카메라(EXCAM)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 1의 멀티-폴디드 카메라(100)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.

폴딩 장치(FLD)는 차광막(10)에 형성되는 제1 개구(APT1)를 통하여 수직 방향(Z)으로 입사되는 제1 수직 광(LTV1)을 수신하여 전술한 바와 같은 폴디드 광(LTF)을 제공한다. 반면에 엑스트라 카메라(EXCAM)는 차광막(10)에 형성되는 제2 개구(APT2)를 통하여 수직 방향(Z)으로 입사되는 제2 수직 광(LTV2)을 수신한다. 엑스트라 카메라(EXCAM)는 제2 수직 광(LTV2)을 수신하는 엑스트라 센서(SENe) 및 제2 개구(APT2)와 엑스트라 센서(SENe) 사이에 배치되는 엑스트라 렌즈 모듈(LMe)을 포함할 수 있다.

제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)는 폴딩 장치(FLD) 및 광 경로 제어 장치(LPC)에 의해 한 번 폴딩되는 제1 광(LT1) 및 두 번 폴딩되는 제2 광(LT2)을 수신하므로 상대적으로 긴 초점 거리가 요구되는 센서 기능을 수행할 수 있다. 반면에 엑스트라 카메라의 엑스트라 센서(SENe)는 폴딩되지 않은 광을 수신하므로 상대적으로 짧은 초점 거리가 요구되는 센서 기능을 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 엑스트라 카메라(EXCAM)는 멀티-폴디드 카메라(103)의 다른 구성 요소들과 함께 동일한 기판에 함께 일체적으로 집적될 수 있다. 다른 실시예에서, 엑스트라 카메라(EXCAM)는 상기 다른 구성 요소들이 집적되는 기판과 분리되도록 구현될 수 있다.

도 8 내지 13은 광 경로 제어 장치(LPC)가 2개의 미러들로 구현되고, 3개의 이미지 센서들을 집적한 실시예 및 그 동작 모드들을 나타내는 도면들이다. 이 경우, 광 경로 제어 장치(LPC)는 동작 모드에 따라서 제1 광(LT1), 제2 광(LT2) 및 제3 광(LT3) 중 하나를 선택적으로 출력할 수 있다.

도 8 내지 13을 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(104)는 폴딩 장치(FLD), 제1 미러(MRR1), 제2 미러(MRR2), 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 제3 센서(SEN3), 공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1), 제2 렌즈 모듈(LM2) 및 제3 렌즈 모듈(LM3)을 포함하여 구현될 수 있다.

제1 미러(MRR1)는 동작 모드에 따라서 서로 다른 위치에 정렬될 수 있도록 수직 방향(Z)과 평행한 제1 회전 축(RX1)을 중심으로 회전할 수 있도록 구현될 수 있다. 또한, 제2 미러(MRR2)는 동작 모드에 따라서 서로 다른 위치에 정렬될 수 있도록 수직 방향(Z)과 평행한 제2 회전 축(RX2)을 중심으로 회전할 수 있도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 미러(MRR1)는 외부의 제어 신호에 기초하여 회전 운동을 수행하도록 구현된 제1 액츄에이터(ACT1) 상에 장착되고, 제2 미러(MRR2)는 외부의 제어 신호에 기초하여 회전 운동을 수행하도록 구현된 제2 액츄에이터(ACT2) 상에 장착될 수 있다.

제3 센서(SEN3)는 제2 수평 방향(Y)으로 진행하는 제3 광(LT3)을 수신하고, 제3 광(LT2)에 상응하는 센싱 데이터 또는 이미지 데이터를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)는 서로 다른 이미지 배율을 갖는 다양한 이미지 센서들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(SEN1)는 상대적으로 작은 시야 범위(field of view)(TOV)에 상응하는 텔레 이미지(tele image)를 제공하는 텔레 이미지 센서에 해당할 수 있다. 제2 센서(SEN2)는 상대적으로 큰 시야 범위에 해당하는 와이드 이미지(wide image)를 제공하는 와이드 이미지 센서에 해당할 수 있다. 한편 제3 센서(SEN3)는 제2 센서(SEN2)보다 더 큰 시야 범위를 같은 울트라 와이드 이미지(ultra-wide image)를 제공하는 울트라 와이드 이미지 센서에 해당할 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)의 적어도 두 개는 서로 다른 기능을 갖는 다양한 센서들로 구현될 수 있다. 예들 들어, 제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)는 서로 다른 이미지 배율을 갖는 이미지 센서들에 해당하고, 제3 센서(SEN3)는 조도 센서, 다이내믹 동작 센서, ToF(time of flight) 방식 등을 채용한 깊이 센서 중 하나에 해당할 수 있다.

공통 렌즈 모듈(LMC)은 제1 수평 방향(X)과 평행한 제1 광축(OX1)을 갖도록 폴딩 장치(FLD) 및 제2 미러(MRR1) 사이에 배치될 수 있다.

제1 렌즈 모듈(LM1)은 공통 렌즈 모듈(LMC)과 동일한 제1 광축(OX1)을 갖도록 제1 미러(MRR) 및 제1 센서(SEN1) 사이에 배치될 수 있다.

제2 렌즈 모듈(LM2)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT1)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제2 광축(OX2)을 갖도록 제1 미러(MRR1) 및 제2 센서(SEN2) 사이에 배치될 수 있다.

제3 렌즈 모듈(LM3)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT2)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제3 광축(OX3)을 갖도록 제2 미러(MRR2) 및 제3 센서(SEN3) 사이에 배치될 수 있다.

공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1), 제2 렌즈 모듈(LM2) 및 제3 렌즈 모듈(LM3)의 각각은 하나의 렌즈로 구현될 수 있고, 두 개 이상의 렌즈들의 조합으로 구현될 수도 있다.

도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라(104)의 제1 동작 모드(MD1)를 나타내는 도면들이고, 도 10 및 11은 본 발명의 멀티-폴디드 카메라(104)의 제2 동작 모드(MD2)를 나타내는 도면들이고, 도 12 및 13은 본 발명의 멀티-폴디드 카메라(104)의 제3 동작 모드(MD3)를 나타내는 도면들이다. 도 8, 10 및 11은 각 동작 모드에서의 멀티-폴디드 카메라(104)의 배치를 나타내는 사시도들이고, 도 9, 11 및 13은 각 동작 모드에서의 멀티-폴디드 카메라(104)의 배치를 나타내는 평면도들이다.

도 8 및 9를 참조하면, 제1 미러(MRR1)는 제1 동작 모드(MD1)에서 폴디드 광(LTF)을 통과시키는 제1 통과 위치에 정렬되고, 마찬가지로 제2 미러(MRR2)는 제1 동작 모드(MD2)에서 폴디드 광(LTF)을 통과시키는 제2 통과 위치에 정렬될 수 있다. 상기 제1 통과 위치 및 제2 통과 위치는 폴디드 광(LTF)의 진행에 영향을 미치지 않도록 제1 미러(MRR1) 및 제2 미러(MRR2)가 각각 XZ 평면과 평행하게 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 그대로 제1 광(LT1)으로서 제1 센서(SEN1)에 제공될 수 있다.

도 10 및 11을 참조하면, 제2 미러(MRR2)는 제2 동작 모드(MD2)에서 폴디드 광(LTF)을 통과시키는 상기 제2 통과 위치에 정렬되고, 제1 미러(MRR1)는 제2 동작 모드(MD2)에서 폴디드 광(LTF)을 반사시켜 제2 광(LT2)을 출력하는 제1 반사 위치에 정렬될 수 있다. 상기 제1 반사 위치는 폴디드 광(LTF)을 반사할 수 있도록 제1 미러(MRR)의 반사면의 중심부가 제1 광축(OX1) 및 제2 광축(OX2)의 교차 위치(IPT1)에 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 실질적으로 그대로 반사되어 제2 광(LT2)으로서 제2 센서(SEN2)에 제공될 수 있다.

도 12 및 13을 참조하면, 제2 미러(MRR2)는 제3 동작 모드(MD3)에서 폴디드 광(LTF)을 반사시켜 제3 광(LT3)을 출력하는 제2 반사 위치에 정렬될 수 있다. 상기 제2 반사 위치는 폴디드 광(LTF)을 반사할 수 있도록 제2 미러(MRR)의 반사면의 중심부가 제1 광축(OX1) 및 제3 광축(OX3)의 교차 위치(IPT2)에 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 실질적으로 그대로 반사되어 제3 광(LT3)으로서 제3 센서(SEN3)에 제공될 수 있다. 제1 미러(MRR1)는 상기 제1 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치 중 어디에 정렬되어도 무방하다.

이와 같이, 회전 운동을 수행하는 제1 액츄에이터(ACT1) 및 제2 액츄에이터(ACT2)를 이용하여, 제1 동작 모드(MD1)에서 제1 미러(MRR1)가 상기 제1 통과 위치에 정렬되고 제2 미러(MRR2)가 상기 제2 통과 위치에 정렬되고, 제2 동작 모드(MD2)에서 제1 미러(MRR1)가 상기 제1 반사 위치에 정렬되고 제2 미러(MRR2)가 상기 제2 통과 위치에 정렬되고, 제3 동작 도드(MD3)에서 제2 미러(MRR1)가 상기 제2 반사 위치에 정렬되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 수평 방향(X)과 제2 수평 방향(Y)은 서로 수직할 수 있다. 이 경우, 제1 미러(MRR1)의 상기 제1 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루도록 제1 액츄에이터(ACT1)를 제어하고, 제2 미러(MRR2)의 상기 제2 통과 위치 및 상기 제2 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루도록 제2 액츄에이터(ACT2)를 제어할 수 있다. 즉 제1 미러(MRR1)가 상기 제1 반사 위치에 정렬되었을 때, 폴디드 광(LTF)이 제1 미러(MRR1)의 반사 면과 45도의 입사각을 이루고 제2 광(LT2)이 제1 미러(MRR1)의 반사 면과 45도의 반사각을 이루도록 제1 액츄에이터(ACT1)를 제어할 수 있다. 마찬가지로, 제2 미러(MRR2)가 상기 제2 반사 위치에 정렬되었을 때, 폴디드 광(LTF)이 제2 미러(MRR2)의 반사 면과 45도의 입사각을 이루고 제3 광(LT3)이 제2 미러(MRR2)의 반사 면과 45도의 반사각을 이루도록 제2 액츄에이터(ACT2)를 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라(104)는 폴딩 장치(FLD) 및 공통 렌즈 모듈(LMC)을 포함하는 일부의 광 경로를 복수의 센서들(SEN1, SEN2, SEN3)이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다. 멀티-폴디드 카메라(104)는 하나의 모듈에 복수의 카메라들을 구현하여 다양한 이미지 배율들 및/또는 다양한 카메라 기능들을 효율적으로 구현할 수 있다.

도 14 내지 19는 광 경로 제어 장치(LPC)가 1개의 미러로 구현되고, 3개의 이미지 센서들을 집적한 실시예 및 그 동작 모드들을 나타내는 도면들이다. 이 경우, 광 경로 제어 장치(LPC)는 동작 모드에 따라서 제1 광(LT1), 제2 광(LT2) 및 제3 광(LT3) 중 하나를 선택적으로 출력할 수 있다.

도 14 내지 19를 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(105)는 폴딩 장치(FLD), 미러(MRR), 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 제3 센서(SEN3), 공통 렌즈 모듈(LMC), 제1 렌즈 모듈(LM1), 제2 렌즈 모듈(LM2) 및 제3 렌즈 모듈(LM3)을 포함하여 구현될 수 있다.

제2 렌즈 모듈(LM2)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT1)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제2 광축(OX2)을 갖도록 미러(MRR) 및 제2 센서(SEN2) 사이에 배치될 수 있다.

제3 렌즈 모듈(LM3)은 제1 광축(OX1) 상의 중간 지점(IPT2)에서 제1 광축(OX1)과 교차하고 제2 수평 방향(Y)과 평행한 제3 광축(OX3)을 갖도록 미러(MRR) 및 제3 센서(SEN3) 사이에 배치될 수 있다.

도 14 및 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-폴디드 카메라(105)의 제1 동작 모드(MD1)를 나타내는 도면들이고, 도 16 및 17은 본 발명의 멀티-폴디드 카메라(105)의 제2 동작 모드(MD2)를 나타내는 도면들이고, 도 18 및 19는 본 발명의 멀티-폴디드 카메라(105)의 제3 동작 모드(MD3)를 나타내는 도면들이다. 도 14, 16 및 18은 각 동작 모드에서의 멀티-폴디드 카메라(104)의 배치를 나타내는 사시도들이고, 도 15, 17 및 19는 각 동작 모드에서의 멀티-폴디드 카메라(105)의 배치를 나타내는 평면도들이다.

도 8 내지 13의 멀티-폴디드 카메라(104)는 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)가 제1 광축(OX1)을 기준으로 동일한 방향에 배치되는 구조를 갖는 반면에, 도 14 내지 도 19의 멀티-폴디드 카메라(105)는 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)가 제1 광축(OX1)을 기준으로 서로 반대 방향에 배치되는 구조를 갖는다.

도 14 및 15를 참조하면, 미러(MRR)는 제1 동작 모드(MD1)에서 폴디드 광(LTF)을 통과시키는 통과 위치에 정렬될 수 있다. 상기 통과 위치는 폴디드 광(LTF)의 진행에 영향을 미치지 않도록 미러(MRR)가 XZ 평면과 평행하게 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 그대로 제1 광(LT1)으로서 제1 센서(SEN1)에 제공될 수 있다.

도 16 및 17을 참조하면, 미러(MRR)는 제2 동작 모드(MD2)에서 폴디드 광(LTF)을 반사시켜 제2 광(LT2)을 출력하는 제1 반사 위치에 정렬될 수 있다. 상기 제1 반사 위치는 폴디드 광(LTF)을 반사할 수 있도록 제1 미러(MRR)의 반사면의 중심부가 제1 광축(OX1) 및 제2 광축(OX2)의 교차 위치(IPT1)에 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 실질적으로 그대로 반사되어 제2 광(LT2)으로서 제2 센서(SEN2)에 제공될 수 있다.

도 18 및 19를 참조하면, 미러(MRR)는 제3 동작 모드(MD3)에서 폴디드 광(LTF)을 반사시켜 제3 광(LT3)을 출력하는 제2 반사 위치에 정렬될 수 있다. 상기 제3 반사 위치는 폴디드 광(LTF)을 반사할 수 있도록 제2 미러(MRR)의 반사면의 중심부가 제1 광축(OX1) 및 제3 광축(OX3)의 교차 위치(IPT2)에 정렬되는 위치에 해당한다. 결과적으로, 폴디드 광(LTF)이 실질적으로 그대로 반사되어 제3 광(LT3)으로서 제3 센서(SEN3)에 제공될 수 있다.

이와 같이, 회전 운동을 수행하는 액츄에이터(ACT)를 이용하여, 제1 동작 모드(MD1)에서 미러(MRR)가 상기 통과 위치에 정렬되고, 제2 동작 모드(MD2)에서 미러(MRR)가 상기 제1 반사 위치에 정렬되고, 제3 동작 도드(MD3)에서 미러(MRR)가 상기 제2 반사 위치에 정렬되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 수평 방향(X)과 제2 수평 방향(Y)은 서로 수직할 수 있다. 이 경우, 미러(MRR)의 상기 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치는 135도의 회전 각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어하고, 미러(MRR)의 상기 통과 위치 및 상기 제2 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어하고, 미러(MRR)의 상기 제1 반사 위치 및 상기 제2 반사 위치는 90도의 회전 각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어할 수 있다. 즉 미러(MRR)가 상기 제1 반사 위치에 정렬되었을 때, 폴디드 광(LTF)이 미러(MRR1)의 반사 면과 45도의 입사각을 이루고 제2 광(LT2)이 미러(MRR)의 반사 면과 45도의 반사각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어할 수 있다. 마찬가지로, 미러(MRR)가 상기 제2 반사 위치에 정렬되었을 때, 폴디드 광(LTF)이 미러(MRR)의 반사 면과 45도의 입사각을 이루고 제3 광(LT3)이 미러(MRR)의 반사 면과 45도의 반사각을 이루도록 액츄에이터(ACT)를 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라(105)는 폴딩 장치(FLD) 및 공통 렌즈 모듈(LMC)을 포함하는 일부의 광 경로를 복수의 센서들(SEN1, SEN2, SEN3)이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다. 멀티-폴디드 카메라(10)는 하나의 모듈에 복수의 카메라들을 구현하여 다양한 이미지 배율들 및/또는 다양한 카메라 기능들을 효율적으로 구현할 수 있다.

도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

도 20을 참조하면, 도 26을 참조하여 후술하는 카메라 콘트롤러는 사용자 입력이 있는지 모니터링한다(S100). 상기 사용자 입력은 이미지 배율 또는 줌 팩터를 디폴트 값과 다르게 변경하는 것일 수 있다.

상기 사용자 입력이 없는 경우(S100: NO), 상기 카메라 콘트롤러는 디폴트로 정해진 제1 센서(SEN1)를 인에이블한다(S200). 즉, 카메라 콘트롤러는 멀티-폴디드 카메라가 제1 동작 모드(MD1)에서 동작하도록 적어도 하나의 미러가 도 8, 9, 14 및 15를 참조하여 전술한 바와 같이 위치하도록 적어도 하나의 액츄에이터를 제어한다.

상기 사용자 입력이 있는 경우(S100: YES), 상기 카메라 콘트롤러는 상기 사용자 입력이 제2 모드(MD2)에 해당하는지 결정한다(S300). 상기 사용자 입력이 제2 모드(MD2)에 해당하는 경우(S300: YES), 상기 카메라 콘트롤러는 이전에 인에이블된 센서를 디스에이블시키고 제2 센서(SEN2)를 인에이블한다(S400). 즉, 카메라 콘트롤러는 멀티-폴디드 카메라가 제2 동작 모드(MD1)에서 동작하도록 적어도 하나의 미러가 도 10, 11, 17 및 18을 참조하여 전술한 바와 같이 위치하도록 적어도 하나의 액츄에이터를 제어한다.

상기 사용자 입력이 제2 모드(MD2)에 해당하지 않는 경우(S300: NO), 상기 카메라 콘트롤러는 상기 사용자 입력이 제3 모드(MD3)에 해당하는지 결정한다(S500). 상기 사용자 입력이 제3 모드(MD3)에 해당하는 경우(S500: YES), 상기 카메라 콘트롤러는 이전에 인에이블된 센서를 디스에이블시키고 제3 센서(SEN3)를 인에이블한다(S600). 즉, 카메라 콘트롤러는 멀티-폴디드 카메라가 제3 동작 모드(MD3)에서 동작하도록 적어도 하나의 미러가 도 12, 13, 18 및 19를 참조하여 전술한 바와 같이 위치하도록 적어도 하나의 액츄에이터를 제어한다.

이와 같이, 동작 모드에 따라서 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3) 중 하나를 선택적으로 인에이블 시키고 사용자가 요구한 이미지 배율 또는 줌 팩터에 상응하는 이미지를 촬상하여 제공할 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 나타내는 사시도이다.

도 21을 참조하면, 멀티-폴디드 카메라(106)는 베이스 기판(50)을 이용한 모듈 형태로 구현될 수 있다. 베이스 기판(50) 상에는 제1, 제2 및 제3 광 가이드들(LGD1, LGD2, LGD3)이 형성될 수 있고, 제1, 제2 및 제3 광 가이드들(LGD1, LGD2, LGD3)을 이용하여 전술한 멀티-폴디드 카메라들이 구현될 수 있다.

도 21에는 편의상 제1 광 경로 제어 장치(LPC1), 제2 광 경로 제어 장치(LPC2), 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)만이 도시되어 있으며, 전술한 렌즈 모듈들은 제1, 제2 및 제3 광 가이드들(LGD1, LGD2, LGD3)의 내부에 배치될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 전술한 수직 광은 제1 광 가이드(GAPT)에 형성되는 개구(GAPT)를 통하여 입사될 수 있다.

제1, 제2 및 제3 광 가이드들(LGD1, LGD2, LGD3)은 외부로부터의 노이즈 광을 차단할 수 있는 재질로 구현될 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 광 가이드들(LGD1, LGD2, LGD3)의 내면에는 내부에서 발생하는 노이즈 광을 감소할 수 있도록 반사 방지 코팅막이 형성될 수 있다.

도 22는 장면의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 23은 도 22의 장면을 촬상한 텔레 이미지를 나타내는 도면이고, 도 24는 도 22의 장면을 촬상한 와이드 이미지를 나타내는 도면이고, 도 25는 도 22의 장면을 촬상한 울트라 와이드 이미지를 나타내는 도면이다.

일 실시예에서, 도 8 내지 19를 참조하여 설명한 제1 센서(SEN1)는 텔레 이미지 센서에 해당하고, 제2 센서(SEN2)는 와이드 이미지 센서에 해당하고, 제3 센서(SEN3)는 울트라 와이드 이미지 센서에 해당할 수 있다.

도 22 내지 25를 참조하면, 텔레 이미지 센서에 상응하는 제1 센서(SEN1)는 상대적으로 작은 제1 시야 범위(TOV1)에 상응하는 텔레 이미지(TIMG)를 제공하고, 와이드 이미지 센서에 상응하는 제2 센서(SEN2)는 제1 시야 범위(TOV1)보다 큰 제2 시야 범위(TOV2)에 상응하는 와이드 이미지(WIMG)를 제공하고, 울트라 와이드 이미지 센서에 상응하는 제3 센서(SEN3)는 제2 시야 범위(TOV2)보다 큰 제3 시야 범위(TOV3)에 상응하는 울트라 와이드 이미지(UWIMG)를 제공할 수 있다.

일반적으로 와이드 이미지(WIMG)는 텔레 이미지(TIMG)보다 낮은 해상도를 갖고, 울트라 와이드 이미지(UWIMG)는 와이드 이미지(WIMG)보다 낮은 해상도를 가질 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 시야 범위 및 해상도를 갖는 이미지들을 보간 또는 융합(fusing)하여 중간의 시야 범위에 해당하는 퓨젼 이미지를 제공할 수 있다.

도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 26을 참조하면, 시스템(1000)은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라(100) 및 멀티-폴디드 카메라를 제어하는 카메라 콘트롤러(300)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 시스템(1000)은 전술한 바와 같은 엑스트라 카메라(200)를 더 포함할 수 있다.

멀티-폴디드 카메라(100)는 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 제3 센서(SEN3), 제1 이미지 신호 프로세서(ISP1), 제2 이미지 신호 프로세서(ISP2) 및 제3 이미지 신호 프로세서(ISP3)를 포함할 수 있다. 제1 이미지 신호 프로세서(ISP1), 제2 이미지 신호 프로세서(ISP2) 및 제3 이미지 신호 프로세서(ISP3)는 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 제3 센서(SEN3)로부터 제공되는 이미지 신호들을 각각 처리할 수 있다. 도 26에는 제1 이미지 신호 프로세서(ISP1), 제2 이미지 신호 프로세서(ISP2) 및 제3 이미지 신호 프로세서(ISP3)가 멀티-폴디드 카메라(100)에 포함되는 실시예가 도시되어 있으나, 제1 이미지 신호 프로세서(ISP1), 제2 이미지 신호 프로세서(ISP2) 및 제3 이미지 신호 프로세서(ISP3)는 멀티-폴디드 카메라(100)의 외부에 구현될 수도 있다. 예를 들어, 제1 이미지 신호 프로세서(ISP1), 제2 이미지 신호 프로세서(ISP2) 및 제3 이미지 신호 프로세서(ISP3)는 카메라 콘트롤러(300)에 포함될 수 있다. 도 26에는 편의상 전술한 바와 같은 폴딩 장치(FLD), 광 경로 제어 장치(LPC) 및 렌즈 모듈은 그 도시가 생략되어 있다.

엑스트라 카메라(200)는 엑스트라 센서(SENe) 및 엑스트라 센서(SENe)로부터 제공되는 이미지 신호를 처리하는 엑스트라 이미지 신호 프로세서(ISPe)를 포함할 수 있다.

카메라 콘트롤러(300)는 선택기(MUX)(310), 프로세싱 유닛(320), 센서 콘트롤러(330) 및 유저 콘트롤러(340)를 포함할 수 있다.

센서 콘트롤러(330)는 프로세싱 유닛(320)의 제어에 따라서 멀티-폴디드 카메라(100)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 센서 콘트롤러(330)는 동작 모드에 따라서, 전술한 액츄에이터를 구동하기 위한 제어 신호들을 멀티-폴디드 카메라(100)에 제공할 수 있다.

실시예에 따라서, 센서 콘트롤러(330)는 엑스트라 카메라(200)의 동작도 제어할 수 있다.

프로세싱 유닛(320)은 유저 콘트롤러(300)로부터 제공되는 신호에 기초하여 어느 센서가 작동하는 지를 결정할 수 있다.

유저 콘트롤러(340)는 사용자 입력을 제어한다. 상기 사용자 입력은 동작 모드 기능, 관심 영역(ROI) 기능 및 줌 팩터 기능 등과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 관심 영역(ROI) 기능은 관심 영역을 선택하는 데 사용될 수 있다. 상기 관심 영역(ROI)은 이미지의 서브 영역으로서 사용자가 지정한 것이며, 예시적으로 전체 이미지 영역의 4% 또는 그 이하일 수 있다. 상기 관심 영역은 이미지 센서들의 초점이 집중되는 영역이다. 줌 비율 기능은 줌 비율을 선택하기 위해서 사용된다.

선택기(310)는 동작 모드에 따라서 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제2 센서(SEN2)로부터 제공되는 이미지 데이터를 선택하여 프로세싱 유닛(320)에 제공할 수 있다.

프로세싱 유닛(320)은 도 27, 28 및 29를 참조하여 설명하는 바와 같은 이미지 융합을 수행하는 이미지 융합부(IFSN)를 포함할 수 있다. 이미지 융합부(IFSN)는 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2), 제3 센서(SEN3) 및 엑스트라 센서(200) 중 두 개의 센서들로부터 제공되는 이미지 데이터를 보간 또는 융합하여 퓨젼 이미지 데이터를 제공할 수 있다.

도 27, 28 및 29는 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라의 이미지 융합 동작을 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라에 포함되는 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)는 각각의 고정된 초점 거리를 가질 수 있다. 이러한 고정된 초점 거리를 갖는 센서들은 렌즈 모듈을 이동하여 이미지 배율을 변경하는 광학 줌 방식보다 안정된 이미지 데이터들을 제공할 수 있다. 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)가 각각 고정된 초점 거리를 갖는 경우, 제1 센서(SEN1), 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)는 각각 고정된 이미지 배율 또는 고정된 줌 팩터를 갖는다.

예를 들어, 제1 센서(SEN1)는 제1 줌 팩터(ZF1)를 갖고, 제2 센서(SEN2)는 제1 줌 팩터(ZF2)보다 작은 제2 줌 팩터(ZF2)를 갖고, 제3 센서(SEN3)는 제2 줌 팩터(ZF2)보다 작은 제3 줌 팩터(ZF3)를 가질 수 있다.

도 27에서 가로축은 사용자가 요구하는 타겟 줌 팩터(ZFT)를 나타낸다. 도 27에 도시된 바와 같이, 타겟 줌 팩터(ZFT)가 제1 줌 팩터(ZF1)와 제2 줌 팩터(ZF2) 사이에 속하는 경우 제1 센서(SEN1) 및 제2 센서(SEN2)를 이용하여 이미지 융합을 수행하고, 타겟 줌 팩터(ZFT)가 제2 줌 팩터(ZF2)와 제3 줌 팩터(ZF3) 사이에 속하는 경우 제2 센서(SEN2) 및 제3 센서(SEN3)를 이용하여 이미지 융합을 수행할 수 있다.

도 28 및 29에서 가로축은 경과 시간을 나타내고 세로축은 각각의 이미지 센서에 포함되는 픽셀 라인들의 번호(RLN)를 나타낸다. 편의상 각 이미지 센서에 포함되는 픽셀 라인들의 전체 개수가 동일한 것으로 간주하였으나, 각 이미지 센서는 서로 다른 해상도를 가질 수 있고, 서로 다른 개수의 픽셀 라인들을 포함할 수 있다.

도 28에는 제1 센서(SEN1)의 제1 줌 팩터(ZF1)에 상응하는 텔레 이미지 및 제2 센서(SEN2)의 제2 줌 팩터(ZF2)에 상응하는 와이드 이미지를 획득하기 위해서 텔레 이미지 센서에 상응하는 제1 센서(SEN1) 및 와이드 이미지 센서에 상응하는 제2 센서(SEN2)를 교효적으로(alternately) 인에이블하는 실시예가 도시되어 있다. 도 28에서, tTRS 및 tTL은 텔레 이미지 센서의 롤링 셔터 시간 및 노출 시간을 각각 나타내고, tWRS 및 tWD는 와이드 이미지 센서의 롤링 셔터 시간 및 노출 시간을 각각 나타내고, tFRM은 하나의 프레임 주기를 나타낸다.

이와 같이, 도 26의 이미지 융합부(IFSN)는 교호적으로 제공되는 제1 줌 팩터(ZF1)에 상응하는 텔레 이미지 및 제2 줌 팩터에 상응하는 와이드 이미지를 융합하여 제1 줌 팩터(ZF1) 및 제2 줌 팩터(ZF2) 사이의 타겟 줌 팩터(ZFT)에 상응하는 융합 이미지를 제공할 수 있다.

도 29에는 엑스트라 카메라(EXCAM)의 엑스트라 줌 팩터에 상응하는 엑스트라 이미지 및 제1 센서(SEN1)의 제1 줌 팩터(ZF1)에 상응하는 텔레 이미지를 획득하기 위해서 텔레 이미지 센서에 상응하는 제1 센서(SEN1) 및 엑스트라 센서(EXCAM)를 동시에 인에이블하는 실시예가 도시되어 있다. 도 29에서, tTRS 및 tTL은 텔레 이미지 센서의 롤링 셔터 시간 및 노출 시간을 각각 나타내고, tERS 및 tEX는 엑스트라 센서(EXCAM)의 롤링 셔터 시간 및 노출 시간을 각각 나타내고, tFRM은 하나의 프레임 주기를 나타낸다. RGOV는 상기 엑스트라 이미지 및 상기 텔레 이미지의 중첩 영역, 즉 엑스트라 시야 범위(FOVe) 및 텔레 시야 범위(FOVt)의 중첩 영역을 나타낸다.

이와 같이, 도 26의 이미지 융합부(IFSN)는 실질적으로 동시에 제공되는 제1 줌 팩터(ZF1)에 상응하는 텔레 이미지 및 엑스트라 줌 팩터에 상응하는 엑스트라 이미지를 융합하여 제1 줌 팩터(ZF1) 및 엑스트라 줌 팩터 사이의 타겟 줌 팩터(ZFT)에 상응하는 융합 이미지를 제공할 수 있다.

도 30은 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 모바일 장치를 나타내는 사시도이고, 도 31은 도 30의 모바일 장치의 레이아웃의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 30 및 31을 참조하면, 모바일 장치(2000)는 하우징 케이스(10), 하우징 케이스(10) 안에 장착되는 메인 보드(2010), 하우징 케이스(10) 안에 장착되고 커넥터(2020)를 통하여 메인 보드(2010)와 전기적으로 연결되는 멀티-폴디드 카메라(100), 프론트 카메라(FRCAM), 배터리(2030) 등을 포함할 수 있다. 메인 보드(2010)에는 시스템 온 칩(SOC) 등의 다양한 구성 요소들이 집적될 수 있다. 전술한 카메라 콘트롤러는 시스템 온 칩(SOC)에 포함될 수도 있고, 별개의 칩으로 구현되어 메인 보드(2010)에 집적될 수도 있다.

하우징 케이스(10)의 후면(11)에는 제1 개구(APT1) 및 제2 개구(APT2)가 형성되고 하우징 케이스(10)의 전면에는 프론트 개구(APTF)가 형성될 수 있다. 하우징 케이스(10)의 하부에는 USB 단자(2040), 헤드셋 또는 이어폰 단자(2050) 등이 형성될 수 있다.

프론트 카메라(FRCAM)는 프론트 개구(APTF)를 통해 스마트폰과 같은 모바일 장치(2000)의 전면으로부터 입사되는 광을 센싱하는 프론트 센서(SENF)를 포함할 수 있다.

멀티-폴디드 카메라(100)는 전술한 바와 같이 광 경로 제어 장치(LPC), 예를 들어, 하나 이상의 미러들(MRR1, MRR2)의 회전 동작에 의해 선택 또는 인에이블되는 복수의 센서들(SEN1, SEN2, SEN3)을 포함할 수 있다. 복수의 센서들(SEN1, SEN2, SEN3)은 제1 개구(APT1)를 통해 모바일 장치(2000)의 후면으로부터 입사되는 광을 센싱할 수 있다. 멀티-폴디드 카메라(100)의 구성 요소들은 동일한 기판(50)에 집적 또는 장착될 수 있다. 기판(50)은 인쇄 회로 기판(PCB)로 구현될 수 있다.

실시예에 따라서, 엑스트라 카메라(EXCAM) 및 멀티-폴디드 카메라(EXCAM)는 기판(50)에 함께 장착될 수도 있고, 기판(50)과 분리된 별개의 모듈로 구현될 수도 있다. 엑스트라 카메라(EXCAM)는 제2 개구(APT2)를 통해 모바일 장치(2000)의 후면으로부터 입사되는 광을 센싱하는 엑스트라 센서(SENe)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라(100)는 복수의 이미지 센서들(SEN1, SEN2, SEN3)이 일부 광 경로를 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다. 멀티-폴디드 카메라(100)를 이용하여 다양한 카메라 기능들을 구현하면서도 모바일 장치(2000)의 설계 마진을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티-폴디드 카메라 및 상기 멀티-폴디드 카메라를 포함하는 모바일 시스템은, 일부의 광 경로를 복수의 센서들이 공유함으로써 감소된 사이즈를 갖는다.

본 발명의 실시예들은 복수의 이미지 센서들이 요구되는 장치 및 이를 포함하는 시스템에 유용하게 이용될 수 있다.

특히 본 발명의 실시예들은 컴퓨터(computer), 노트북(laptop), 핸드폰(cellular phone), 스마트폰(smart phone), MP3 플레이어, 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 TV, 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(navigation) 기기, 웨어러블(wearable) 기기, IoT(internet of things;) 기기, IoE(internet of everything:) 기기, e-북(e-book), VR(virtual reality) 기기, AR(augmented reality) 기기 등과 같은 전자 기기에 더욱 유용하게 적용될 수 있다.

상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

수직 방향으로 입사되는 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치;
상기 폴디드 광의 적어도 일부를 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하거나 상기 폴디드 광의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 광 경로 제어 장치;
상기 제1 수평 방향과 평행한 제1 광축을 갖도록 상기 폴딩 장치 및 상기 광 경로 제어 장치 사이에 배치되는 공통 렌즈 모듈;
상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 센서; 및
상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함하는 멀티-폴디드 카메라.
제1 항에 있어서,
상기 광 경로 제어 장치는,
제1 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 통과시켜 상기 제1 광을 출력하는 통과 위치 및 제2 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 반사시켜 상기 제2 광을 출력하는 반사 위치에 선택적으로 정렬되도록 상기 수직 방향과 평행한 회전 축을 중심으로 상기 통과 위치 및 상기 반사 위치 사이에서 회전하는 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제2 항에 있어서,
상기 미러의 상기 통과 위치 및 상기 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 광축을 갖도록 상기 광 경로 제어 장치 및 상기 제1 센서 사이에 배치되는 제1 렌즈 모듈; 및
상기 제1 광축과 교차하고 상기 제2 수평 방향과 평행한 제2 광축을 갖도록 상기 광 경로 제어 장치 및 상기 제2 센서 사이에 배치되는 제2 렌즈 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제5 항에 있어서,
상기 제1 센서는 제1 시야 범위(field of view)에 상응하는 상기 제1 광을 수신하고 상기 제2 센서는 상기 제1 시야 범위보다 큰 제2 시야 범위에 상응하는 상기 제2 광을 수신하도록 상기 공통 렌즈 모듈, 상기 제1 렌즈 모듈 및 상기 제2 렌즈 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제1 항에 있어서,
상기 폴딩 장치, 상기 광 경로 제어 장치, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는 하나의 기판에 고정되어 장착되는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
수직 방향으로 입사되는 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치;
상기 폴디드 광의 적어도 일부를 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하거나 상기 폴디드 광의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 광 경로 제어 장치;
상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 센서; 및
상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함하고,
상기 광 경로 제어 장치는,
상기 폴디드 광의 일부를 통과시켜 상기 제1 광을 출력하는 동시에 상기 폴디드 광의 나머지 일부를 반사시켜 상기 제2 광을 출력하는 빔 스플릿터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
수직 방향으로 입사되는 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치;
제1 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하는 제1 통과 위치 및 제2 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 반사시켜 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 제1 반사 위치에 선택적으로 정렬되도록 상기 수직 방향과 평행한 제1 회전 축을 중심으로 상기 제1 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치 사이에서 회전하는 제1 미러;
상기 제1 수평 방향과 평행한 제1 광축을 갖도록 상기 폴딩 장치 및 상기 광 경로 제어 장치 사이에 배치되는 공통 렌즈 모듈;
상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 광축 상에 배치되는 제1 센서; 및
상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함하는 멀티-폴디드 카메라.
제9 항에 있어서,
상기 공통 렌즈 모듈 및 상기 제1 미러 사이에 배치되고, 상기 제1 동작 모드 및 상기 제2 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 통과시키는 제2 통과 위치 및 제3 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 반사시켜 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 제3 광을 출력하는 제2 반사 위치에 선택적으로 정렬되도록 상기 수직 방향과 평행한 제2 회전 축을 중심으로 상기 제2 통과 위치 및 상기 제2 반사 위치 사이에서 회전하는 제2 미러; 및
상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제3 광을 수신하는 제3 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제10 항에 있어서,
상기 제1 미러의 상기 제1 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루고,
상기 제2 미러의 상기 제2 통과 위치 및 상기 제2 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제10 항에 있어서,
상기 제1 광축을 갖도록 상기 제1 미러 및 상기 제1 센서 사이에 배치되는 제1 렌즈 모듈;
상기 제1 광축과 교차하고 상기 제2 수평 방향과 평행한 제2 광축을 갖도록 상기 제1 미러 및 상기 제2 센서 사이에 배치되는 제2 렌즈 모듈; 및
상기 제1 광축과 교차하고 상기 제2 수평 방향과 평행한 제3 광축을 갖도록 상기 제2 미러 및 상기 제3 센서 사이에 배치되는 제3 렌즈 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제12 항에 있어서,
상기 제1 센서는 제1 시야 범위(field of view)에 상응하는 상기 제1 광을 수신하고 상기 제2 센서는 상기 제1 시야 범위보다 큰 제2 시야 범위에 상응하는 상기 제2 광을 수신하고 상기 제3 센서는 상기 제2 시야 범위보다 큰 제3 시야 범위에 상응하는 상기 제3 광을 수신하도록 상기 공통 렌즈 모듈, 상기 제1 렌즈 모듈, 상기 제2 렌즈 모듈 및 상기 제3 렌즈 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제10 항에 있어서,
상기 폴딩 장치, 상기 공통 렌즈 모듈, 상기 제1 미러, 상기 제2 미러, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및 상기 제3 센서는 하나의 기판에 고정되어 장착되는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제9 항에 있어서,
상기 제1 미러는 제3 동작 모드에서 상기 폴디드 광을 반사시켜 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 제3 광을 출력하는 제2 반사 위치에 선택적으로 정렬되도록 상기 제1 회전 축을 중심으로 회전하고,
상기 멀티-폴디드 카메라는 상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제3 광을 수신하는 제3 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제15 항에 있어서,
상기 제1 미러의 상기 제1 통과 위치 및 상기 제1 반사 위치는 135도의 회전 각을 이루고,
상기 제1 미러의 상기 제1 통과 위치 및 상기 제2 반사 위치는 45도의 회전 각을 이루고,
상기 제1 미러의 상기 제1 반사 위치 및 상기 제2 반사 위치는 90도의 회전 각을 이루는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
제15 항에 있어서,
상기 제2 센서 및 상기 제3 센서는 상기 제1 광축을 기준으로 서로 반대 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-폴디드 카메라.
하우징 케이스;
상기 하우징 케이스 안에 장착되는 메인 보드;
상기 하우징 케이스 안에 장착되고 상기 메인 보드와 전기적으로 연결되는 멀티-폴디드 카메라; 및
상기 멀티-폴디드 카메라를 제어하고 상기 멀티-폴디드 카메라로부터 제공되는 데이터를 처리하는 카메라 콘트롤러를 포함하고,
상기 멀티-폴디드 카메라는,
상기 하우징 케이스의 표면에 형성되는 제1 개구(aperture)를 통하여 수직 방향으로 입사되는 제1 수직 광의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제1 수평 방향으로 진행하는 폴디드 광을 출력하는 폴딩 장치;
상기 폴디드 광의 적어도 일부를 통과시켜 상기 제1 수평 방향으로 진행하는 제1 광을 출력하거나 상기 폴디드 광의 적어도 일부의 광 경로를 변경하여 상기 수직 방향에 수직한 제2 수평 방향으로 진행하는 제2 광을 출력하는 광 경로 제어 장치;
상기 제1 수평 방향과 평행한 제1 광축을 갖도록 상기 폴딩 장치 및 상기 광 경로 제어 장치 사이에 배치되는 공통 렌즈 모듈;
상기 제1 수평 방향으로 진행하는 상기 제1 광을 수신하는 제1 센서; 및
상기 제2 수평 방향으로 진행하는 상기 제2 광을 수신하는 제2 센서를 포함하는 모바일 장치.
제18 항에 있어서,
상기 카메라 콘트롤러는,
상기 제1 센서로부터 제공되고 제1 시야 범위(field of view)에 상응하는 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 센서로부터 제공되고 상기 제1 시야 범위보다 큰 제2 시야 범위에 상응하는 제2 이미지 데이터에 기초하여 상기 제1 시야 범위 및 상기 제2 시야 범위 사이의 중간 시야 범위에 상응하는 퓨젼 이미지 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 모바일 장치.
제18 항에 있어서,
엑스트라 카메라를 더 포함하고,
상기 엑스트라 카메라는,
상기 하우징 케이스의 표면에 형성되는 제2 개구를 통하여 수직 방향으로 입사되는 제2 수직 광을 수신하는 엑스트라 센서; 및
상기 제2 개구 및 상기 엑스트라 센서 사이에 배치되는 엑스트라 렌즈 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 장치.