KR20180032058A - 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
굴곡형 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 전자 장치가 개시된다.
개시된 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 입사된 광을 반사시키는 반사부, 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이, 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부, 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함한다.
개시된 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 입사된 광을 반사시키는 반사부, 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이, 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부, 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함한다.
Description
다양한 실시예들은 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 굴곡형 망원 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치에서 제공하는 다양한 서비스 및 부가 기능들은 점차 확대되고 있다. 전자 장치, 예를 들어, 모바일 기기 또는 사용자 기기는, 다양한 센서 모듈들을 통해서 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 전자 장치는, 멀티미디어 서비스, 예를 들어, 사진 서비스, 또는 동영상 서비스를 제공할 수 있다. 전자 장치의 사용이 증가함에 따라, 전자 장치와 기능적으로 연결된 카메라 사용도 점점 증대되고 있다. 이러한 사용자의 수요에 따라 전자 장치의 카메라 성능 및/또는 해상도 등이 향상되고 있다. 전자 장치의 카메라를 이용하여 다양한 종류의 풍경, 인물, 또는 셀프 샷의 사진을 찍을 수 있다. 그리고, 이러한 멀티미디어, 예를 들어, 사진, 또는 동영상은 소셜 네트워크 사이트 또는 다른 미디어 등에 공유될 수 있다.
반도체와 디스플레이 기술의 발전에 따라, 모바일 기기의 카메라용 렌즈는 저해상도에서 고해상도까지, 소형 센서 포멧에서 더 큰 센서 포멧까지, 예를 들어, 1/8″에서 1/2″ 센서까지, 그리고, 망원 렌즈에서 초광각 렌즈까지, 다양하게 개발되고 있다.
촬상 장치가 휴대용 기기에 사용되는 비율이 높아지면서 소형화에 대한 요구와 함께, 촬상 장치의 줌 배율에 대한 요구가 증가되고 있다. 최근 소형 모바일 기기에서 고해상도의 줌 화상을 얻을 수 있는 방법으로 광각 카메라(Wide camera)와 망원 카메라(Telephoto camera)를 듀얼 모듈(Dual Module)로 배치하는 것이 제안되고 있다. 하지만, 높은 고배율의 줌 화상을 얻기 위해 필요한 망원 렌즈를 소형화하는 데 어려움이 있다. 그리고, 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형화 한다 하더라도 고스트 광으로 인해 화질이 저하될 수 있다.
다양한 실시예들은, 예컨대, 전자 장치(예: 휴대 단말)에서 소형화된 굴곡형 망원 옵티칼 렌즈 어셈블리를 제공할 수 있다.
또한, 다양한 실시예들은, 예컨대, 굴곡형 망원 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
또한, 다양한 실시예들은 복수 개의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함한 멀티 모듈 줌 촬영이 가능한 전자 장치를 제공할 수 있다.
전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 예를 들면, 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 입사된 광을 반사시키는 반사부; 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이; 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부; 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부;를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함하고, 다음 식을 만족한다.
<식>
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV
여기서, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서의 단변 방향으로 자른 단면에서 제1 광축을 기준으로 이미지 센서로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부의 제1 광축을 향한 제1 지점에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축을 기준으로 상기 제1 지점과 가까운 제2광 차단부의 제2 광축을 향한 제2 지점에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 할 때, LT1D는 제1 지점에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에서의 반화각을 나타낸다.
전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 다른 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 예를 들면, 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 렌즈를 통하지 않고 입사된 광을 반사시키는 반사부; 및 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이;를 포함하고, 다음 식을 만족한다.
<식>
LTTL/TTL < 0.5
D1/D2 < 0.95
여기서, LTTL은 상기 복수 개의 렌즈 들 중 가장 물체 측 렌즈와 가장 상 측 렌즈까지의 거리를, TTL은 상기 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를, D1은 가장 물체 측 렌즈의 유효경을, D2는 물체 측으로부터 두 번째 렌즈의 유효경을 나타낸다.
전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 한 실시예에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 물체의 이미지를 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리; 및 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서;를 포함하고, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가, 입사된 광을 반사시키는 반사부, 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이, 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부, 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부;를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함하고, 다음 식을 만족한다.
<식>
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV
여기서, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서의 단변 방향으로 자른 단면에서 제1 광축을 기준으로 이미지 센서로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부의 제1 광축을 향한 제1 지점에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축을 기준으로 상기 제1 지점과 가까운 제2광 차단부의 제2 광축을 향한 제2 지점에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 할 때, LT1D는 제1 지점에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에서의 반화각을 나타낸다.
다양한 실시예들에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 예컨대, 소형의 망원 렌즈 시스템을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 광 차단부를 이용하여 고스트 광(ghost light)을 감소시킬 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함한 전자 장치는, 예를 들면, 광각 렌즈계와 망원 렌즈계를 구비하여 연속 광학 줌 기능과 같은 효과를 만들 수 있다. 광각 렌즈계에 의해 촬영된 와이드 영상과 망원 렌즈계에 의해 촬영된 망원 영상을 합성함으로써 광각과 망원의 중간 배율 영상을 만들 수 있다. 이와 같이, 멀티 모듈 카메라를 이용하여 줌과 같은 효과를 줄 수 있기 때문에 광학 줌 렌즈를 사용하는 것에 비해 상대적으로 소형의 줌 렌즈를 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 도시한 것이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 이미지 센서를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 여러 가지 치수를 나타낸 것이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 x-z 평면도를 도시한 것이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제1 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제4 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 두 개 구비한 전자 장치를 도시한 것이다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 멀티 모듈로 배치한 구조를 도시한 것이다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이용한 이미지 캡처링을 수행하는 방법의 상위 레벨 흐름도를 도시한 것이다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 두 개의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이용한 이미지 캡처링을 수행하는 방법의 상위 레벨 흐름도를 도시한 것이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 시스템을 도시한 것이다.
도 19는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 이미지 센서를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 여러 가지 치수를 나타낸 것이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 x-z 평면도를 도시한 것이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제1 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제2 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제3 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제4 수치 실시예에 따른 렌즈 어레이를 도시한 것이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 두 개 구비한 전자 장치를 도시한 것이다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 멀티 모듈로 배치한 구조를 도시한 것이다.
도 16은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이용한 이미지 캡처링을 수행하는 방법의 상위 레벨 흐름도를 도시한 것이다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 두 개의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이용한 이미지 캡처링을 수행하는 방법의 상위 레벨 흐름도를 도시한 것이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 시스템을 도시한 것이다.
도 19는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한 것이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
이하, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리, 및 이를 포함한 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 제1수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)를 도시한 것이다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)는 입사 광을 반사시키는 반사부(R)와 렌즈 어레이(LA)를 포함할 수 있다. 렌즈 어레이(LA)는 복수 개의 렌즈들을 포함할 수 있다. 반사부(R)는 입사 광을 반사시켜 광로를 굴곡시킬 수 있다. 반사부(R)는 예를 들어, 반사 거울 또는 프리즘을 포함할 수 있다. 반사부(R)의 물체 측(O)에는 렌즈가 구비되지 않는다. 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)는 반사부(R)를 향해 입사하는 광의 제1 광축(OA1)과 반사부(R)에서 반사되어 복수 개의 렌즈들을 통과하는 광의 제2 광축(OA2)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서는 렌즈를 통하지 않고 광이 반사부(R)로 바로 입사할 수 있다.
상기 복수 개의 렌즈가 반사부(R)와 상면(IMG)(image plane) 사이에 물체 측(O)으로부터 상 측(I)으로 제2 광축(OA2) 상에 배열될 수 있다.
이하에서 각 렌즈의 구성을 설명함에 있어, 상 측(image side)은, 예를 들면, 광축을 따라 상(image)이 결상되는 상 면(IMG)(image plane)이 있는 방향을 나타낼 수 있고, 다른 말로 표현 하면 광이 출사하는 방향을 나타낼 수 있다. 물체 측(object side)은 물체(object)가 있는 방향을 나타낼 수 있고, 다른 말로 표현 하면 광이 출사하는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "물체 측면"은, 예를 들면, 광축을 기준으로 하여 피사체가 있는 쪽의 렌즈 면으로, 다시 말하면 광이 입사하는 면을 의미하며, "상 측면"은 광축을 기준으로 하여 상면이 있는 쪽의 렌즈 면으로, 다시 말하면 광이 출사하는 면을 나타낼 수 있다. 여기서, 광축은 제1 광축(OA1)과 제2 광축(OA2)을 펼친 상태에서의 하나의 광축을 나타낼 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미지 센서 면일 수 있다. 이미지 센서(IS)는 예를 들어, 씨모스 이미지 센서(CMOS, complementary metal oxide semiconductor) 또는 전하 결합 소자(CCD, charge coupled device)와 같은 센서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피사체의 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하는 소자일 수 있다.
이미지 센서(IS)는 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 단변(short side)(SD)과 장변(long side)(LD)을 포함할 수 있다. 도 1은 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)를 이미지 센서(IS)의 단변(SD) 방향으로 제1광축(OA1)과 제2광축(OA2)이 포함되게 자른 단면을 도시한 것이다. x는 이미지 센서(IS)의 장변 방향을, y는 단변 방향을, z는 광의 진행 방향을 나타낸다.
다양한 실시예에 따르면, 반사부(R)의 물체 측(O)에 광을 차단하는 제1 광 차단부(LB1)가 구비될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 반사부(R)의 상 측(I)에 광을 차단하는 제2 광 차단부(LB2)가 구비될 수 있다.
제1 광 차단부(LB1)와 제2 광 차단부(LB2)는, 광이 렌즈를 통하지 않고 바로 반사부(R)로 입사되어 광로가 굽어지는 시스템에서 고스트 광(ghost light)을 감소시킬 수 있다. 제1 광 차단부(LB1)와 제2 광 차단부(LB2)는 다양한 형태와 다양한 재질로 제작될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면 렌즈 어레이(LA)는 3매 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어레이(LA)는 3-5매의 렌즈들을 포함할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 사용되는 치수를 상세하게 도시한 것이다.
제1 광 차단부(LB1)와 제2 광 차단부(LB2)는 반사부(R)를 거치지 않고 입사되는 고스트 광이 이미지 센서(IS)로 직접 입사되는 것을 차단하도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만족할 수 있다.
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV <식 1>
도 3을 참조할 때, 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서(IS)의 단변 방향(y 방향)으로 자른 단면에서 제1 광축(OA1)을 기준으로 이미지 센서(IS)로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부(LB1)의 제1 광축을 향한 제1 지점(P1)에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축(OA2)을 기준으로 상기 제1 지점(P1)과 가까운 제2광 차단부(LB2)의 제2 광축을 향한 제2 지점(P2)에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 한다. LT1D는 제1 지점(P1)에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점(P2)에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변(short side) 방향(y 방향)에서의 반화각을 나타낸다.
렌즈를 통과하지 않고, 반사부(R)로 직접 입사된 광을 굴곡시키는 굴곡형 옵티칼 렌즈 어셈블리의 경우, 고스트(ghost) 광이 이미지 센서(IS)로 직접 입사될 수 있다. 제1 광 차단부(LB1)와 제2 광 차단부(LB2)가 식 1을 만족할 때 고스트 광이 이미지 센서에 입사되어 화질을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
제1 광 차단부(LB1)와 제2 광 차단부(LB2)는 광을 차단하는 재질로 형성 되고, 식 1을 만족하는 위치에 있는 한 형태나 구조가 한정되지 않는다.
도 3에서는 제1 광 차단부(LB1)와 제2 광 차단부(LB2)가 옵티칼 렌즈 어셈블리를 위한 다른 구조물과 독립적으로 구비된 예를 보인 것이다.
제1 광 차단부의 다른 예로서, 도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)에서 케이스(H)의 일부가 제1 광 차단부(LB1-1)로 구비될 수 있다. 케이스(H)는 광이 들어오는 입사 홀(EH)을 포함할 수 있다. 케이스(H)의 입사홀(EH) 쪽에 있는 일단부가 제1 광 차단부(LB1-1)가 될 수 있다. 케이스(H)가 광을 차단하는 재질로 형성되고, 제1 광축(OA1)을 기준으로 이미지 센서(IS)로부터 먼 쪽에 있는 케이스(H)의 일부가 제1 광 차단부로서 동작할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서(IS)의 단변 방향(y 방향)으로 제1 광축(OA1)과 제2광축(OA2)을 포함하도록 자른 단면에서 제1 광축(OA)을 기준으로 이미지 센서(IS)로부터 먼 쪽에 있는 입사 홀(EH)의 내측 단부가 제1 지점(P1)일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)는 렌즈 어레이(LA)가 장착되는 경통(20)을 더 포함할 수 있다. 경통(20)은 렌즈 어레이(LA)의 렌즈들 사이에 렌즈를 지지하도록 마스크(M)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 렌즈 어레이(LA)가 제1 렌즈(L10), 제2 렌즈(L20), 제3 렌즈(L30), 제4 렌즈(L40), 제5 렌즈(L50)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L10)의 물체 측면에 있는 마스크(M)가 제2 광 차단부(LB2-1)로서 구비될 수 있다. 이 경우, 제1 렌즈(L10)의 물체 측면에 있는 마스크(M)의 제2 광축(OA2)을 향한 내측 단부가 제2 지점(P2)일 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 제2 광 차단부(LB2-2)를 경통(20)의 마스크(M)와 별도로 경통(20)의 입구에 구비한 예를 도시한 것이다. 제2 광 차단부(LB2-2)가 경통(20)의 물체 측에 독립적인 부재로 구비될 수 있다. 나머지 요소들은 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 도 4에 도시된 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 입사 홀(EH)에 커버 글라스(CG)가 구비되고, 커버 글라스(CG)의 일 측에 제2 광 차단부(LB2-3)가 별도로 구비된 예를 도시한 것이다. 도 7은 도 6의 x-z 평면도를 도시한 것이다. 이 경우, 제2 광 차단부(LB2-3)가 제1 광축(OA1)을 기준으로 이미지 센서(IS)에서 먼 쪽에 고스트 광이 입사하는 영역에만 구비될 수 있다. 이 밖에, 도시되지는 않았지만, 제2 광 차단부가 입사 홀(EH) 형상과 유사한 사각형, 타원, 또는 원형 형상 등을 가지고 구성되는 것도 가능하다. 또는, 도시되지는 않았지만, 커버 글라스(CG)가 구비되고, 제2 광 차단부가 커버 글라스(CG)와 케이스(H) 사이에 구비되는 것도 가능하다. 다시 말하면 제1 광 차단부가 커버 글라스(CG)의 외측 면 또는 내측 면에 구비될 수 있다. 또는, 커버 글라스(CG)가 구비되고, 별도의 부재를 사용하지 않고, 커버 글라스(CG)의 입사 홀(EH) 내측 단부가 제2 광 차단부로 구비되는 것도 가능하다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 광 차단 재질로 형성되고, 고스트 광을 차단하는 위치 관계가 만족되는 한 제1 광 차단부와 제2 광 차단부의 형태나 구성, 구조에 제한을 받지 않는다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만족한다.
LTTL/TTL < 0.5 <식 2>
D1/D2 < 0.95 <식 3>
여기서, LTTL은 도 3을 참조하면, 렌즈 어레이(LA)의 복수 개의 렌즈 들 중 가장 물체 측 렌즈(제1렌즈(L10))의 물체 측면과 가장 상 측 렌즈(제2렌즈(L50))의 상 측면까지의 거리를, TTL은 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 이미지 센서(IS)까지의 거리를, D1은 가장 물체 측 렌즈의 유효경을, D2는 물체 측으로부터 두 번째 렌즈의 유효경을 나타낸다.
식 2 및 식 3을 만족할 때, 렌즈 어레이(LA)의 렌즈들의 구경이 작아지고, 제1 및 제2 광 차단부 및 조리개 구성 시, 이미지 센서의 단변 방향으로의 두께 증가 없이 옵티칼 렌즈 어셈블리를 박형으로 구성할 수 있다. 본 문서에서 광 차단부는 F 넘버에 관계 없이 광을 차단하는 요소를 나타내고, 조리개는 F 넘버를 결정하는 요소를 나타낼 수 있다.
소형 모바일 기기에서 고해상도의 줌 화상을 얻기 위해 광각 카메라와 망원 카메라를 듀얼 모듈로 배치할 수 있다. 그러나 소형 모바일 기기에서 고해상도/고배율 줌 화상을 얻고, 모바일 기기에 실장 가능한 망원 카메라 모듈을 박형화 하는 데는 어려움이 있다. 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 소형 모바일 기기에 실장 가능하도록 반사부를 이용하는 1회 반사 형태의 굴곡형 망원 렌즈 시스템을 박형으로 구성할 수 있고, 고스트 광을 차단하여 플레어(flare)를 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만족한다.
1.5 < BFL/HHV < 2.2 <식 4>
여기서, BFL은 렌즈 어레이의 가장 상 측 렌즈(제5렌즈(L5))의 상 측면에서부터 상 면(IMG)까지의 거리를 나타내고, HHV는 이미지 센서(IS)의 단변 방향의 유효 영역 크기를 나타낸다. 식 4를 만족할 때, 옵티칼 렌즈 어셈블리가 이미지 센서의 단변 방향으로의 두께를 감소시키고, 망원 초점 거리를 확보할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이 렌즈 어레이(LA)의 가장 상 측 렌즈와 이미지 센서(IS) 사이에 다른 반사부(R2)를 더 포함할 수 있다. 다른 반사부(R2)에 의해 렌즈 어레이(LA)를 통과한 광이 한 번 더 광로가 변경되며, 예를 들어, 제3광축(OA3)이 형성될 수 있다. 도 8을 참조하면, 제 3광축(OA3)이 제 1광축(OA1)과 평행할 수 있다. 하지만, 반사부(R2)를 다른 방향으로 배치하여, 제3광축이 제 1 광축(OA1)과 직교하도록 하는 것도 가능하며, 이 경우에는 제3 광축이 이미지 센서의 장변 방향으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 좁은 화각을 가지고, 망원(telephoto) 성능을 강화하고, 소형화할 수 있다. 상기 좁은 화각은, 예를 들면, 40도 이하의 화각을 포함할 수 있고, 상기 망원 성능은, 망원 렌즈와 관련된 기능의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 컴팩트 사이즈를 가지고, 망원 성능 및 고해상도를 가질 수 있다. 옵티칼 렌즈 어셈블리는 예를 들어, 모바일 단말기에 탑재될 수 있고, 디지털 카메라 또는 캠코더, 개인 컴퓨터 또는 다른 전자 제품 등에 적용될 수 있다.
한편, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
비구면 형상은 광축 방향을 z축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정(positive)으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, z는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D,...는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다.
본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 수치 실시예를 통해 옵티칼 렌즈 어셈블리를 구현할 수 있다.
<제1 수치 실시예>
도 9는, 다양한 실시예에 따른, 제1 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA1)를 도시한 것이며, 표 1은, 예를 들면, 제1 수치 실시예의 렌즈 설계 데이터를 나타낸 것이다.
다양한 실시예에 따른, 제1 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA1)는 제1렌즈(L11), 제2렌즈(L21), 제3렌즈(L31), 제4렌즈(L41) 및 제5렌즈(L51)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L11)는 정의 굴절력을 가지고, 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(11)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1렌즈(L11)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제2렌즈(L21)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L21)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(31)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2렌즈(L21)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제3렌즈(L31)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제3렌즈(L31)는 상 측(I)을 향해 오목한 상 측면(61)을 가질 수 있다. 제3렌즈(L31)는 예를 들어, 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L41)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제4렌즈(L41)는 상 측(I)을 향해 볼록한 상 측면(81)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4렌즈(L41)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제5렌즈(L51)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제5렌즈(L51)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(91)을 포함할 수 있다. 제5렌즈(L51)는 양볼록 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 내지 제5 렌즈(L11)(L21)(L31)(L41)(L51)가 각각 플라스틱 렌즈로 구성될 수 있다. 제1 수치 실시예에서, LTTL/TTL = 0.421 및 D1/D2 = 0.863이다. 제1 내지 제5 렌즈(L11)(L21)(L31)(L41)(L51)의 구경이 각각 이미지 센서(IS)의 단변(y방향 변)의 길이보다 작을 수 있다.
제1 내지 제5 렌즈(L11)(L21)(L31)(L41)(L51)가 각각 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 렌즈(L11)(L21)(L31)(L41)(L51)가 각각 양면 비구면 렌즈일 수 있다. 제5렌즈(L51)와 이미지 센서(IS) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD)는 예를 들어 저역 통과 필터(low pass filter), 적외선 차단 필터(IR(infrared)-cut filter), 또는 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 소자로서 적외선 차단 필터가 구비되는 경우, 가시광선은 투과되고, 적외선은 외부로 방출되도록 하여, 적외선이 상면에 전달되지 않도록 할 수 있다. 하지만, 광학 소자 없이 옵티칼 렌즈 어셈블리를 구성하는 것도 가능하다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서는 조리개(ST)가 이미지 센서(IS)의 단변(short side)보다 작은 범위 내에서 설치될 수 있다. 조리개(ST)가 제2렌즈(L21)의 물체 측에 구비될 수 있다.
| 렌즈면 | 비구면 | 곡률 반경 | 렌즈 두께 및 렌즈 간격 | 굴절률 | 아베수 | 유효경 |
| 11 | Asphere | 3.139 | 0.943 | 1.524700 | 56.51 | 3.28 |
| 21 | Asphere | -18.802 | 0.050 | |||
| 31(ST) | Asphere | 4.050 | 0.777 | 1.651000 | 21.49 | 2.83 |
| 41 | Asphere | 2.774 | 0.309 | |||
| 51 | Asphere | 9.257 | 0.250 | 1.614200 | 25.59 | |
| 61 | Asphere | 2.271 | 0.620 | |||
| 71 | Asphere | -2.713 | 0.695 | 1.651000 | 21.49 | |
| 81 | Asphere | -2.986 | 0.050 | |||
| 91 | Asphere | 5.366 | 0.556 | 1.524700 | 56.51 | |
| 101 | Asphere | -37.375 | 5.318 | 3.28 | ||
| 111 | Sphere | infinity | 0.110 | 1.516798 | 64.20 | |
| 121 | Sphere | infinity | 0.408 | |||
| IMG(IS) |
표 2는 제1수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
| 렌즈면 | K | A | B | C | D | E | F |
| 11 | -6.5540E-02 | 0.0000E+00 | 9.9460E-05 | -1.5234E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| 21 | -5.0000E+01 | 5.5824E-03 | -3.2269E-03 | 1.1930E-03 | -2.9992E-04 | 3.2939E-05 | 0.0000E+00 |
| 31 | 2.0949E+00 | -3.1935E-03 | -4.9130E-03 | 2.4152E-03 | -6.9248E-04 | 6.8346E-05 | 0.0000E+00 |
| 41 | 1.6434E-01 | 8.0772E-03 | -1.6924E-02 | 1.6604E-02 | -7.0679E-03 | 7.7337E-04 | 0.0000E+00 |
| 51 | 1.2381E+01 | 1.2001E-02 | -4.6462E-02 | 5.0375E-02 | -2.6322E-02 | 5.0225E-03 | 2.2397E-04 |
| 61 | -9.4157E-01 | 1.2971E-02 | -4.0735E-02 | 5.6431E-02 | -4.4663E-02 | 1.9034E-02 | -3.4456E-03 |
| 71 | -5.2899E+00 | -8.8764E-03 | -3.7230E-03 | 4.3153E-03 | -7.1751E-03 | 4.8292E-03 | -1.7611E-03 |
| 81 | -2.6040E+00 | -9.5988E-03 | 4.8888E-03 | -5.5416E-03 | 2.2474E-03 | -4.1509E-04 | 0.0000E+00 |
| 91 | -4.4881E+01 | 1.2570E-02 | -8.1068E-03 | 2.3998E-03 | -3.7425E-04 | 2.5413E-05 | 0.0000E+00 |
| 101 | 5.0000E+01 | -1.1582E-02 | 2.5467E-03 | -1.4075E-03 | 3.4490E-04 | -3.3203E-05 | 0.0000E+00 |
<제2 수치 실시예>
도 10은 다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA2)를 도시한 것이며, 표3은, 예를 들면, 제2 수치 실시예의 렌즈 설계 데이터를 나타낸 것이다.
다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA2)는 제1렌즈(L12), 제2렌즈(L22), 제3렌즈(L32), 및 제4렌즈(L42)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L12)는 정의 굴절력을 가지고, 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(12)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1렌즈(L12)는 양볼록 렌즈일 수 있다. 제2렌즈(L22)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L22)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(32)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2렌즈(L22)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제3렌즈(L32)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제3렌즈(L32)는 상 측(I)을 향해 볼록한 상 측면(52)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(L32)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L42)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈(L42)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(72)을 포함할 수 있다. 제4렌즈(L42)는 양볼록 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 렌즈(L12)(L22)(L32)(L42)가 각각 플라스틱 렌즈로 구성될 수 있다. 제2 수치 실시예에서, LTTL/TTL = 0.422 및 D1/D2 = 0.873이다.
제1 내지 제4 렌즈(L12)(L22)(L32)(L42)의 구경이 각각 이미지 센서(IS)의 단변(y 방향 변)의 길이보다 작을 수 있다. 제1 내지 제4 렌즈(L12)(L22)(L32)(L42)는 각각 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 렌즈(L12)(L22)(L32)(L42)는 각각 양면 비구면 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L42)와 이미지 센서(IS) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD)가 구비될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서는 조리개(ST)가 이미지 센서(IS)의 단축 변보다 작은 범위 내에서 설치될 수 있다. 조리개(ST)가 제2렌즈(L12)의 물체 측에 배치될 수 있다.
| 렌즈면 | 비구면 | 곡률 반경 | 렌즈 두께 및 렌즈 간격 | 굴절률 | 아베수 | 유효경 |
| 12 | Asphere | 3.422 | 0.897 | 1.524700 | 56.51 | 3.925 |
| 22 | Asphere | -236.444 | 0.169 | |||
| 32(ST) | Asphere | 4.057 | 0.955 | 1.651000 | 21.49 | 3.428 |
| 42 | Asphere | 2.093 | 1.230 | |||
| 52 | Asphere | -2.472 | 1.111 | 1.651000 | 21.49 | |
| 62 | Asphere | -3.431 | 0.080 | |||
| 72 | Asphere | 6.975 | 0.583 | 1.524700 | 56.51 | |
| 82 | Asphere | 136.847 | 6.478 | 3.925 | ||
| 92 | Sphere | infinity | 0.110 | 1.516798 | 64.20 | |
| IMG(IS) | Sphere | infinity | 0.300 |
표4는 는 제2수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
| 렌즈면 | K | A | B | C | D | E | F |
| 12 | -2.1863E-01 | -1.5126E-04 | 1.7337E-05 | 2.2518E-06 | -1.3983E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| 22 | 5.0000E+01 | 2.8928E-03 | -1.4899E-03 | 3.9564E-04 | -7.2984E-05 | 5.3036E-06 | 0.0000E+00 |
| 32 | 1.8347E+00 | -2.3430E-03 | -2.7205E-03 | 6.8088E-04 | -1.2983E-04 | 1.0894E-05 | 0.0000E+00 |
| 42 | 4.0862E-02 | -5.6150E-04 | -7.3164E-03 | 4.9246E-03 | -1.8678E-03 | 1.3556E-04 | 9.5823E-14 |
| 52 | -4.1037E+00 | -8.8191E-03 | -7.7183E-04 | 1.5684E-03 | -1.7865E-03 | 7.6498E-04 | -1.8904E-04 |
| 62 | -3.6073E+00 | -3.1656E-03 | 2.4671E-03 | -1.6175E-03 | 4.9713E-04 | -7.1006E-05 | 0.0000E+00 |
| 72 | -4.5864E+01 | 7.7400E-04 | -1.1915E-03 | 6.7930E-04 | -8.5865E-05 | 3.8073E-06 | 0.0000E+00 |
| 82 | 5.0000E+01 | -1.2847E-02 | 2.5412E-03 | -3.6899E-04 | 8.1354E-05 | -5.5126E-06 | 0.0000E+00 |
<제3 수치 실시예>
도 11은, 다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA3)를 도시한 것이며, 표5는, 예를 들면, 제3 수치 실시예의 렌즈 설계 데이터를 나타낸 것이다.
다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA3)는 제1렌즈(L13), 제2렌즈(L23), 및 제3렌즈(L33)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L13)는 정의 굴절력을 가지고, 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(13)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1렌즈(L13)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2렌즈(L23)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L23)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 오목한 물체 측면(33)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2렌즈(L23)는 양오목 렌즈일 수 있다. 제3렌즈(L33)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제3렌즈(L33)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(52)을 포함할 수 있다. 제3렌즈(L33)는 양볼록 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 내지 제3 렌즈(L13)(L23)(L33)가 각각 플라스틱 렌즈로 구성될 수 있다. 제3 수치 실시예에서, LTTL/TTL = 0.392 및 D1/D2 = 0.682이다.
제1 내지 제3 렌즈(L13)(L23)(L3)의 구경이 각각 이미지 센서(IS)의 단 변(y방향 변) 길이보다 작을 수 있다. 제1 내지 제3 렌즈(L13)(L23)(L33)가 각각 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 렌즈(L13)(L23)(L33)가 각각 양면 비구면 렌즈일수 있다. 제3렌즈(L33)와 이미지 센서(IS) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD)가 구비될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서는 조리개(ST)가 이미지 센서(IS)의 단변 길이보다 작은 범위 내에서 설치될 수 있다.
| 렌즈면 | 비구면 | 곡률 반경 | 렌즈 두께 및 렌즈 간격 | 굴절률 | 아베수 | 유효경 |
| 13 | Asphere | 2.240 | 1.700 | 1.524700 | 56.51 | 3.088 |
| 23 | Asphere | 9.852 | 0.466 | |||
| 33(ST) | Asphere | -4.381 | 0.240 | 1.651000 | 21.49 | 2.128 |
| 43 | Asphere | 2.829 | 0.507 | |||
| 53 | Asphere | 2.950 | 0.724 | 1.636100 | 23.90 | |
| 63 | Asphere | -33.722 | 5.241 | 3.088 | ||
| 93 | Sphere | infinity | 0.110 | 1.516798 | 64.20 | |
| IMG(IS) | Sphere | infinity | 0.300 |
표6은 은 제3수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
| 렌즈면 | K | A | B | C | D | E | F |
| 13 | 1.4045E-01 | 1.0690E-03 | -1.6901E-04 | 6.2125E-04 | -2.5354E-04 | 5.2490E-05 | 5.4370E-06 |
| 23 | 5.0000E+01 | 2.4708E-02 | -4.7557E-03 | 7.9637E-04 | 1.0386E-03 | -3.1228E-05 | 2.8231E-15 |
| 33 | 1.7596E+00 | 2.8108E-02 | -7.6013E-03 | 6.0217E-03 | -2.4941E-03 | 9.9256E-05 | 1.4621E-17 |
| 43 | 2.7964E-01 | -4.8565E-02 | 2.4855E-02 | 7.1834E-05 | -4.5555E-03 | 8.5468E-04 | 8.4442E-13 |
| 53 | -4.6331E+00 | -3.0695E-02 | -2.1292E-03 | 2.6262E-03 | -6.6715E-03 | 4.8232E-03 | -1.6658E-03 |
| 63 | 4.6074E+01 | -8.1813E-03 | -1.0007E-02 | 1.1096E-03 | 2.2660E-04 | -4.4769E-04 | -6.3355E-18 |
<제4 수치 실시예>
도 12는, 다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA4)를 도시한 것이며, 표7은, 예를 들면, 제4 수치 실시예의 렌즈 설계 데이터를 나타낸 것이다.
다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리의 렌즈 어레이(LA4)는 제1렌즈(L14), 제2렌즈(L24), 제3렌즈(L34), 및 제4렌즈(L44)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(L14)는 정의 굴절력을 가지고, 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(14)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1렌즈(L14)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제2렌즈(L24)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 제2렌즈(L24)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(34)을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2렌즈(L24)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제3렌즈(L34)는 정의 굴절력 또는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제3렌즈(L34)는 상 측(I)을 향해 볼록한 상 측면(54)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3렌즈(L34)는 메니스커스 렌즈일 수 있다. 제4렌즈(L44)는 정의 굴절력을 가질 수 있다. 제4렌즈(L44)는 예를 들어, 물체 측(O)을 향해 볼록한 물체 측면(74)을 포함할 수 있다. 제4렌즈(L44)는 메니스커스 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 렌즈(L14)(L24)(L34)(L44)가 각각 플라스틱 렌즈로 구성될 수 있다. 제4 수치 실시예에서, LTTL/TTL = 0.468 및 D1/D2 = 0.924이다.
제1 내지 제4 렌즈(L12)(L22)(L32)(L42)의 구경이 각각 이미지 센서(IS)의 단변(y 방향 변)의 길이보다 작을 수 있다. 제1 내지 제4 렌즈(L14)(L24)(L34)(L44)가 각각 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 렌즈(L14)(L24)(L34)(L44)가 각각 양면 비구면 렌즈일수 있다. 제4렌즈(L44)와 이미지 센서(IS) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD)가 구비될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서는 조리개(ST)가 이미지 센서(IS)의 단변 길이보다 작은 범위 내에서 설치될 수 있다.
| 렌즈면 | 비구면 | 곡률 반경 | 렌즈 두께 및 렌즈 간격 | 굴절률 | 아베수 | 유효경 |
| 14 | Asphere | 4.056 | 0.941 | 524700.5651 | 524700.5651 | 4.644 |
| 24 | Asphere | 108.978 | 0.064 | |||
| 34(ST) | Asphere | 6.264 | 1.800 | 651000.2149 | 651000.2149 | 4.292 |
| 44 | Asphere | 2.356 | 1.897 | |||
| 54 | Asphere | -4.344 | 0.407 | 651000.2149 | 651000.2149 | |
| 64 | Asphere | -3.830 | 0.049 | |||
| 74 | Asphere | 7.668 | 1.084 | 524700.5651 | 524700.5651 | |
| 84 | Asphere | 18.851 | 6.683 | 4.644 | ||
| 94 | Sphere | infinity | 0.110 | 516798.6420 | 516798.6420 | |
| IMG(IS) | Sphere | infinity | 0.300 |
표8은 제4수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
| 렌즈면 | K | A | B | C | D | E | F |
| 14 | -2.1863E-01 | -1.7506E-04 | -4.7624E-05 | -1.3178E-05 | -6.6529E-06 | 1.9832E-07 | -7.0884E-09 |
| 24 | 5.0000E+01 | 1.4404E-03 | -7.4332E-04 | 1.1416E-04 | -1.4254E-05 | 6.7801E-07 | 7.9333E-09 |
| 34 | 1.8347E+00 | -1.3311E-03 | -8.3777E-04 | 2.2015E-04 | -2.8272E-05 | 2.3188E-06 | 0.0000E+00 |
| 44 | 4.0862E-02 | -5.8015E-03 | -1.3135E-03 | 3.9447E-04 | -2.1496E-04 | 2.0625E-05 | 1.0353E-14 |
| 54 | -4.1037E+00 | -1.5834E-05 | -2.0800E-03 | 1.7150E-04 | -3.6062E-04 | 1.1639E-04 | -2.0424E-05 |
| 64 | -3.6073E+00 | -4.1145E-03 | 7.1700E-04 | -7.0364E-04 | 8.2069E-05 | -1.1727E-05 | 0.0000E+00 |
| 74 | -4.5864E+01 | 5.5618E-03 | -4.7890E-04 | 2.2759E-04 | -1.6232E-05 | 1.0955E-06 | -6.0455E-08 |
| 84 | 5.0000E+01 | -6.8464E-03 | 9.4797E-04 | -5.0652E-05 | 1.0624E-05 | -3.9459E-07 | 1.1674E-07 |
다음은 각 실시예가 식 2,3을 만족함을 보인 것이다. EFL은 옵티칼 렌즈 어셈블리의 유효 초점 거리를, Fno는 F 넘버를, TTL은 옵티칼 렌즈 어셈블리의 전체 거리를, LTTL은 렌즈 어레이의 전체 거리를, D1은 제1렌즈의 구경을, D2는 제2렌즈의 구경을, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에 대한 반화각을, HFOV는 이미지 센서의 장변 방향에 대한 반화각을 나타낸다.
| 실시의 예 1 | 실시의 예 2 | 실시의 예 3 | 실시의 예 4 | |
| EFL | 9.21 | 10.87 | 9.21 | 12.9 |
| Fno | 2.847 | 2.777 | 2.983 | 1.787 |
| TTL | 10.086 | 11.912 | 9.283 | 13.333 |
| LTTL | 4.25 | 5.023 | 3.636 | 6.241 |
| D1 | 3.28 | 3.925 | 3.12 | 4.644 |
| D2 | 2.86 | 3.428 | 2.128 | 4.292 |
| LTTL/TTL | 0.421 | 0.422 | 0.392 | 0.468 |
| D2/D1 | 0.863 | 0.873 | 0.682 | 0.924 |
| VHFOV | 9.21 | 8.66 | 9.38 | 9.22 |
| HFOV | 15.02 | 14.16 | 15.34 | 15.12 |
| BFL | 5.836 | 6.889 | 5.647 | 7.092 |
| VHH | 3.00 | 3.31 | 3.04 | 4.20 |
| B FL/VHH | 1.95 | 2.08 | 1.86 | 1.69 |
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 구조에서 제1 수치 실시예의 렌즈 어레이(LA1)를 구비하고, 케이스(H)의 일부로 제1 광 차단부를 구성하고, 경통과 별도로 제2 광 차단부를 구성하고, LT1D = 0.800mm 및 LT2D = 3.8mm로 구성되면, atan(LT1D/LT2D)x180/π = 11.89로 제1 광 차단부와 제2 광 차단부에 의한 각도가 실시예 1의 HVFOV = 9.21보다 크게 구성되어 고스트 광을 방지 할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 예를 들면, 이미지 센서를 채용한 전자 장치에 적용될 수 있다. 예시적인 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 디지털 카메라, 교환 렌즈 카메라, 비디오 카메라, 스마트폰 카메라, 소형 모바일 기기용 카메라 등 다양한 전자 장치에 적용 가능하다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 구비한 전자 장치(MG)의 일 예를 도시한 것이다. 도 13에서는 전자 장치(MG)가 모바일 폰에 적용된 예를 도시하였으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 전자 장치(MG)는 적어도 하나의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)는 결상된 상(image)를 수광하여 전기적인 화상 신호로 변환하는 이미지 센서(IS)를 포함할 수 있다. 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)로는 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 옵티칼 렌즈 어셈블리들이 채용될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 반사부를 이용하여 광을 굴곡시켜 박형의 전자 장치에 적합하게 장착될 수 있다.
옵티칼 렌즈 어셈블리(100)가 전자 장치(예를 들어, 스마트 폰)의 후면에 설치되고, 이미지 센서(IS)의 단변이 전자 장치의 얇은 두께 방향으로 배치될 수 있다. 도 13을 참조하면, 이미지 센서(IS)의 장변(LD)이 전자 장치(MG)의 후면에 세로 방향으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)의 렌즈 어레이(LA)에 있는 모든 렌즈가 각각 이미지 센서(IS)의 단변 길이보다 작은 유효경을 가지도록 함으로써 박형의 전자 장치(MG)에 적합하게 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)를 적용할 수 있다.
도 14에 도시된 전자 장치(MG1)는 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)와, 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)와, 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)는 서로 다른 화각 또는 서로 다른 초점 거리를 가질 수 있다. 예를 들어, 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)는 망원 렌즈 시스템이고, 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)은 표준 렌즈 시스템일 수 있다. 또는, 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)는 망원 렌즈 시스템이고, 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)은 광각 렌즈 시스템일 수 있다. 예를 들어, 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)가 40 도 이하의 화각을 가질 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(MG1)가 복수 개의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 구비하고, 이들을 선택적으로 사용하여 사진을 촬영할 수 있다. 또는, 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)와 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)에 의해 촬영된 각 영상을 합성하여 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)의 화각(또는 초점 거리)과 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)의 화각(또는 초점 거리) 사이에 있는 화각(또는 초점 거리)을 가지는 영상을 생성할 수 있다. 이러한 영상 합성 처리를 통해 디지털 줌을 구현할 수 있다. 따라서, 소형의 망원 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)와, 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)에 의해 줌 효과를 얻을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 망원 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)와 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리(105)는 약 2.5 - 5 배 범위의 줌 배율을 가질 수 있다.다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 소형 모바일 기기에서 고화질의 보다 높은 고배율 줌 화상을 얻을 수 있도록, 소형 렌즈 모듈을 멀티(multi)로 배치하여 실제적인 연속 광학 줌 기능과 같은 효과를 만들 수 있다. 예를 들어, 광각 렌즈 모듈과 다양한 실시예에 따른 망원 렌즈 모듈을 구비하고, 광각 영상, 망원 영상을 촬영하여 이 두 영상을 합성함으로써 화질 저하 없이 광각과 망원의 중간 배율 영상을 만들 수 있다. 그럼으로써, 광각단과 망원단 사이의 줌 효과를 낼 수 있으며, 멀티 모듈을 사용함으로써 실제 광학 줌 렌즈를 사용하는 것 대비 박형으로 광학계를 구성하면서 고배율의 디지털 줌 화상을 제공할 수 있다.
이와 같이 화각이 다른 여러 대의 카메라 모듈을 모바일 기기에 배치할 경우, 다른 화각을 가지는 영상을 합성 시, 발생 할 수 있는 차이, 예를 들어, 디포커스(defocus)에 따른 상 흐림(blur), 주변 광량 비, 화이트 밸런스(white balance), 영상의 연결 부위 처리 등과 같은 문제를 감소시킬 수 있도록 하는 것이 필요하다. 서로 다른 화각의 영상이 연결되는 부위를 부드럽게 처리하기 위해서는 멀티 모듈(Multi Module) 카메라의 배치와 이미지 센서의 배치 가 중요하다.
예를 들어, 광각 카메라 모듈(wide camera module)을 기준으로 최대 줌 배율을 가지는 망원 카메라 모듈을 배치하고 필요에 따라 광각과 망원 사이의 미들 카메라 모듈(middle camera module)을 배치하여 고화질, 고배율 줌 화상을 얻을 수 있다.
이와 같이 멀티 모듈을 이용하여 연속 광학 줌 기능과 같은 효과를 얻을 수 있다. 멀티 모듈을 이용하여 줌 효과를 얻는 경우 하나의 모듈을 이용하여 줌을 구현하는 경우에 비해 박형의 렌즈 시스템을 제공할 수 있다.
도 15는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)와 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(M2)가 구비된 예를 도시한 것이다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)와 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(M2)는 전자 장치에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)는 광각 렌즈 시스템을 포함하고, 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리 (M2)은 망원 렌즈 시스템을 포함할 수 있다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)는 제1 렌즈 어레이(LA1)와 제1 이미지 센서(IS1)를 포함할 수 있다. 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(M2)는 반사부(R)와, 제2 렌즈 어레이(LA2)와, 제2 이미지 센서(IS2)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어레이(LA1)의 렌즈들이 도면 상 지면에 수직한 방향으로 배열되고, 제2 렌즈 어레이(LA2)의 렌즈들이 도면 상 가로 방향으로 배열될 수 있다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)에 의해 촬영된 영상과 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(M2)에 의해 촬영된 영상을 합성하여 중간 배율의 합성 영상을 얻을 수 있다. 예를 들어, 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)가 제1화각을 가지고, 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)가 제2화각을 가질 때, 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(M1)에 의해 촬영된 영상과 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(M2)에 의해 촬영된 영상을 합성하여 제1화각과 제2화각 사이의 제3화각을 가지는 영상을 생성함으로써 줌 영상을 얻을 수 있다. 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(M2)에 의해 촬영되는 영상은 처음으로 광이 입사되는 반사부(R)의 위치에 의해 결정되기 때문에 반사부(BR)의 위치가 중요하다. 그리고, 도 1 내지 8을 참조하여 설명한 제1 광 차단부와 제2 광 차단부를 이용하여 렌즈 없이 반사부(R)로 광이 직접 입사되어 굴곡되는 구조에서 발생될 수 있는 고스트 광을 감소시킬 수 있다.
도 16은, 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서, 도 1 내지 도 15에 도시된 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이용한 이미지 캡처링을 수행하는 방법의 상위 레벨(high-level) 흐름도(2100)를 도시한다.
한 실시예에 따르면, 동작 2101에서, 예를 들면, 옵티칼 렌즈 어셈블리의 제1 광 차단부와 제2 광 차단부가 고스크 광을 차단할 수 있다.
동작 2102에서, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 반사부가 이미지 광을 수신할 수 있다.
동작 2103에서, 예를 들면, 옵티칼 렌즈 어셈블리에 포함된 렌즈 어레이가 반사부에서 반사된 광을 이미지 센서로 굴절시킬 수 있다.
동작 2104에서, 예를 들면, 전자 장치(예: 도 18의 전자 장치 230, 도 19의 전자 장치 301)에 포함된, 카메라 모듈(예: 도 18의 카메라 모듈(225), 도 19의 카메라 모듈(391))의 적어도 일부를 구성하는 이미지 센서(미도시)를 이용하여, 이미지를 캡쳐할 수 있다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 멀티 모듈을 이용하여 이미지 캡쳐링을 수행하는 방법의 상위 레벨 흐름도(2300)를 도시한다.
한 실시예에 따르면, 동작 2301에서, 예를 들면, 제1화각을 가지는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 제1 영상을 촬영한다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리는 예를 들어 광각 렌즈 시스템일 수 있다.
동작 2302에서, 예를 들면, 제2화각을 가지는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 제2 영상을 촬영한다. 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리는 예를 들어 다양한 실시예에 따른 망원 렌즈 시스템일 수 있다.
동작 2303에서, 예를 들면, 상기 제1영상과 제2영상을 합성하여 제1화각과 제2화각 사이의 제3화각을 가진 제3영상을 생성할 수 있다. 그럼으로써, 제1화각과 제2화각 사이의 범위 내에서 디지털 줌 효과를 얻을 수 있다.
도 18을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(200) 내의 전자 장치(201)가 기재된다. 전자 장치(201)는 버스(110), 프로세서(220), 카메라 모듈(225), 메모리(230), 입출력 인터페이스(250), 디스플레이(260), 및 통신 인터페이스(270)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(210)는, 예를 들면, 구성요소들(210-270)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(220)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(220)는, 예를 들면, 전자 장치(201)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
카메라 모듈(225)은 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(225)에 다양한 실시예에 따른 옵티컬 렌즈 어셈블리가 적용될 수 있다.
메모리(230)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(230)는, 예를 들면, 전자 장치(201)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(230)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(240)을 저장할 수 있다. 프로그램(240)은, 예를 들면, 커널(241), 미들웨어(243), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API))(245), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(247) 등을 포함할 수 있다. 커널(241), 미들웨어(243), 또는 API(245)의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.
커널(241)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(243), API(245), 또는 어플리케이션 프로그램(247))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(210), 프로세서(220), 또는 메모리(230) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(241)은 미들웨어(243), API(245), 또는 어플리케이션 프로그램(247)에서 전자 장치(201)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(243)는, 예를 들면, API(245) 또는 어플리케이션 프로그램(247)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.
또한, 미들웨어(243)는 어플리케이션 프로그램(247)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(243)는 어플리케이션 프로그램(247) 중 적어도 하나에 전자 장치(201)의 시스템 리소스(예: 버스(210), 프로세서(220), 또는 메모리(230) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(243)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API(245)는, 예를 들면, 어플리케이션(247)이 커널(241) 또는 미들웨어(243)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(250)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(201)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(250)은 전자 장치(201)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(260)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(260)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(260)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(270)는, 예를 들면, 전자 장치(201)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(202), 제 2 외부 전자 장치(204), 또는 서버(206)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(270)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(262)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(204) 또는 서버(206))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(264)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(164)은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(262)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(202, 204) 각각은 전자 장치(201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 서버(206)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(202,204), 또는 서버(206)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(202, 204), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(202, 204), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(201)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 19는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(301)의 블록도이다. 전자 장치(301)는, 예를 들면, 도 18에 도시된 전자 장치(201)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(301)는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor))(310), 통신 모듈(320), (가입자 식별 모듈(324), 메모리(330), 센서 모듈(340), 입력 장치(350), 디스플레이(360), 인터페이스(370), 오디오 모듈(380), 카메라 모듈(391), 전력 관리 모듈(395), 배터리(396), 인디케이터(397), 및 모터(398) 를 포함할 수 있다.
프로세서(310)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(310)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(310)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(310)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(310)는 도 18에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(321))를 포함할 수도 있다. 프로세서(310) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
통신 모듈(320)은, 도 22의 통신 인터페이스(270)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(320)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(321), WiFi 모듈(323), 블루투스 모듈(325), GNSS 모듈(327)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(328) 및 RF(radio frequency) 모듈(329)를 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈(321)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(321)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(324)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(301)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(310)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(321)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.
WiFi 모듈(323), 블루투스 모듈(325), GNSS 모듈(327) 또는 NFC 모듈(328) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(321), WiFi 모듈(323), 블루투스 모듈(325), GNSS 모듈(327) 또는 NFC 모듈(328) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈(329)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(329)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(323), 블루투스 모듈(325), GNSS 모듈(327) 또는 NFC 모듈(328) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
가입자 식별 모듈(324)는, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(330)(예: 메모리(330))는, 예를 들면, 내장 메모리(332) 또는 외장 메모리(334)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(332)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리(334)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(334)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(301)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(340)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(301)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(340)은, 예를 들면, 제스처 센서(340A), 자이로 센서(340B), 기압 센서(340C), 마그네틱 센서(340D), 가속도 센서(340E), 그립 센서(340F), 근접 센서(340G), 컬러(color) 센서(340H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(340I), 온/습도 센서(340J), 조도 센서(340K), 또는 UV(ultra violet) 센서(340M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(340)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(340)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(301)는 프로세서(310)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(340)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(310)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(340)을 제어할 수 있다.
입력 장치(350)은, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(352), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(354), 키(key)(356), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(358)를 포함할 수 있다. 터치 패널(352)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(352)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(352)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서(354)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(356)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(358)는 마이크(예: 마이크(388))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(360)(예: 디스플레이(360))는 패널(362), 홀로그램 장치(364), 또는 프로젝터(366)를 포함할 수 있다. 패널(362)은, 도 21의 디스플레이(260)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(362)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(362)은 터치 패널(352)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(362)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서 (또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 터치 패널(352)과 일체형으로 구현되거나, 또는 상기 터치 패널(352)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(364)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(366)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(301)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(360)는 패널(362), 홀로그램 장치(364), 또는 프로젝터(366)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스(370)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(372), USB(universal serial bus)(374), 광 인터페이스(optical interface)(376), 또는 D-sub(D-subminiature)(378)를 포함할 수 있다. 인터페이스(370)는, 예를 들면, 도 22에 도시된 통신 인터페이스(370)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스(370)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(380)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(380)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 22 에 도시된 입출력 인터페이스(245)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(380)은, 예를 들면, 스피커(382), 리시버(384), 이어폰(386), 또는 마이크(388) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(391)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(391)에 다양한 실시예에 따른 옵티컬 렌즈 어셈블리가 적용될 수 있다.
전력 관리 모듈(395)은, 예를 들면, 전자 장치(301)의 전력을 관리할 수 있다. 전자 장치(301)는 배터리를 통해 전력을 공급받는 전자 장치일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(395)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(396)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(396)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(397)는 전자 장치(301) 또는 그 일부(예: 프로세서(310))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(398)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(301)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 입사된 광을 반사시키는 반사부; 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이; 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부; 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부;를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함하고, 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV
여기서, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서의 단변 방향으로 자른 단면에서 제1 광축을 기준으로 이미지 센서로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부의 제1 광축을 향한 제1 지점에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축을 기준으로 상기 제1 지점과 가까운 제2광 차단부의 제2 광축을 향한 제2 지점에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 할 때, LT1D는 제1 지점에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에서의 반화각을 나타낸다.
예를 들어, 상기 반사부는 반사 거울 또는 프리즘을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 반사부의 물체 측에는 렌즈가 배치되지 않도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 어레이가 3매 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 어레이가 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 어레이가 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 제5 렌즈, 물체 측을 향해 오목한 메니스커스 형상을 가지는 제6 렌즈 및 정의 굴절력을 가지는 제7 렌즈를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제5 렌즈와 제6 렌즈 사이에 부의 굴절력을 가지는 제8 렌즈를 더 포함할 수 있다
예를 들어, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
LTTL/TTL < 0.5
D1/D2 < 0.95
여기서, LTTL은 상기 복수 개의 렌즈 들 중 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면과 가장 상 측 렌즈의 상 측면까지의 거리를, TTL은 상기 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를, D1은 가장 물체 측 렌즈의 유효경을, D2는 물체 측으로부터 두 번째 렌즈의 유효경을 나타낸다.
예를 들어, 상기 제1 광 차단부가 광을 차단하는 마스크를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 광 차단부가 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가 내장되는 케이스의 일부로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 광 차단부가 상기 복수 개의 렌즈들을 수용하는 경통의 일부로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 광 차단부가 상기 복수 개의 렌즈들을 수용하는 경통의 입구에 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 반사부의 물체 측에 커버 글라스가 더 구비되고, 상기 제1 광 차단부가 상기 커버 글라스의 외측 면 또는 내측 면에 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 렌즈 어레이의 가장 상 측에 있는 렌즈와 이미지 센서 사이에 다른 반사부를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
1.5 < BFL/HHV < 2.2
여기서, BFL은 렌즈 어레이의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를 나타내고, HHV는 이미지 센서의 단변 방향의 유효 영역 크기를 나타낸다.
다양한 실시예에 따른 옵티컬 렌즈 어셈블리는, 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 렌즈를 통하지 않고 입사된 광을 반사시키는 반사부; 및 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이;를 포함하고, 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
LTTL/TTL < 0.5
D1/D2 < 0.95
여기서, LTTL은 상기 복수 개의 렌즈 들 중 가장 물체 측 렌즈와 가장 상 측 렌즈까지의 거리를, TTL은 상기 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를, D1은 가장 물체 측 렌즈의 유효경을, D2는 물체 측으로부터 두 번째 렌즈의 유효경을 나타낸다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 물체의 이미지를 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리; 및 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서;를 포함하고, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가, 입사된 광을 반사시키는 반사부, 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이, 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부, 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부;를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함하고, 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV
여기서, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서의 단변 방향으로 자른 단면에서 제1 광축을 기준으로 이미지 센서로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부의 제1 광축을 향한 제1 지점에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축을 기준으로 상기 제1 지점과 가까운 제2광 차단부의 제2 광축을 향한 제2 지점에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 할 때, LT1D는 제1 지점에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에서의 반화각을 나타낸다.
예를 들어, 상기 전자 장치가 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 더 포함하고, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가 제1화각을 가지고, 상기 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리가 상기 제1화각보다 큰 제2화각을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 촬영된 제1 영상과 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 촬영된 제2 영상을 합성하여 제1화각과 제2화각 사이의 제3화각을 가지는 제3영상을 생성할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,"모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 도 18의 프로세서(220))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(230)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다. 그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
L11:제1렌즈, L21:제2렌즈
L31:제3렌즈, L41:제4렌즈
L51:제5렌즈, LA:렌즈 어레이
OD:광학 소자, ST:조리개
R: 반사부, LB1,LB2:광 차단부
L31:제3렌즈, L41:제4렌즈
L51:제5렌즈, LA:렌즈 어레이
OD:광학 소자, ST:조리개
R: 반사부, LB1,LB2:광 차단부
Claims (22)
- 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서,
입사된 광을 반사시키는 반사부;
상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이;
상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부; 및
상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부;를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함하고,
다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
<식>
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV
여기서, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서의 단변 방향으로 자른 단면에서 제1 광축을 기준으로 이미지 센서로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부의 제1 광축을 향한 제1 지점에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축을 기준으로 상기 제1 지점과 가까운 제2광 차단부의 제2 광축을 향한 제2 지점에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 할 때, LT1D는 제1 지점에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에서의 반화각을 나타낸다. - 제1항에 있어서,
상기 반사부는 반사 거울 또는 프리즘을 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 반사부의 물체 측에는 렌즈가 배치되지 않도록 구성된 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 렌즈 어레이가 3매 이상의 렌즈를 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 렌즈 어레이가 정의 굴절력을 가지는 제1 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 및 정의 굴절력을 가지는 제3 렌즈를 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 렌즈 어레이가 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 제5 렌즈, 물체 측을 향해 오목한 메니스커스 형상을 가지는 제6 렌즈 및 정의 굴절력을 가지는 제7 렌즈를 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제6항에 있어서,
상기 제5 렌즈와 제6 렌즈 사이에 부의 굴절력을 가지는 제8 렌즈를 더 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
<식>
LTTL/TTL < 0.5
D1/D2 < 0.95
여기서, LTTL은 상기 복수 개의 렌즈 들 중 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면과 가장 상 측 렌즈의 상 측면까지의 거리를, TTL은 상기 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를, D1은 가장 물체 측 렌즈의 유효경을, D2는 물체 측으로부터 두 번째 렌즈의 유효경을 나타낸다. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광 차단부가 광을 차단하는 마스크를 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광 차단부가 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가 내장되는 케이스의 일부로 구성되는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 제2 광 차단부가 상기 복수 개의 렌즈들을 수용하는 경통의 일부로 구성되는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 제2 광 차단부가 상기 복수 개의 렌즈들을 수용하는 경통의 입구에 구비되는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 반사부의 물체 측에 커버 글라스가 더 구비되고, 상기 제1 광 차단부가 상기 커버 글라스의 외측 면 또는 내측 면에 구비되는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 렌즈 어레이의 가장 상 측에 있는 렌즈와 이미지 센서 사이에 다른 반사부를 더 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제1항에 있어서,
다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
<식>
1.5 < BFL/HHV < 2.2
여기서, BFL은 렌즈 어레이의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를 나타내고, HHV는 이미지 센서의 단변 방향의 유효 영역 크기를 나타낸다. - 물체의 이미지를 이미지 센서에 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서,
렌즈를 통하지 않고 입사된 광을 반사시키는 반사부; 및
상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이;를 포함하고,
다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
<식>
LTTL/TTL < 0.5
D1/D2 < 0.95
여기서, LTTL은 상기 복수 개의 렌즈 들 중 가장 물체 측 렌즈와 가장 상 측 렌즈까지의 거리를, TTL은 상기 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를, D1은 가장 물체 측 렌즈의 유효경을, D2는 물체 측으로부터 두 번째 렌즈의 유효경을 나타낸다. - 제16항에 있어서,
상기 반사부는 반사 거울 또는 프리즘을 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제16항에 있어서,
상기 렌즈 어레이가 3매-5매의 렌즈를 포함하는 옵티칼 렌즈 어셈블리. - 제16항에 있어서,
다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
<식>
1.5 < BFL/HHV < 2.2
여기서, BFL은 렌즈 어레이의 가장 상 측 렌즈의 상 측면에서부터 이미지 센서까지의 거리를 나타내고, HHV는 이미지 센서의 단변 방향의 유효 영역 크기를 나타낸다. - 물체의 이미지를 결상하는 옵티칼 렌즈 어셈블리; 및
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 결상된 광을 수광하는 이미지 센서;를 포함하고,
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가, 입사된 광을 반사시키는 반사부, 상기 반사부와 이미지 센서 사이에 배열된 복수 개의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어레이, 상기 반사부의 물체 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제1 광 차단부, 및 상기 반사부의 상 측에 배치되어 광을 차단하도록 구성된 제2 광 차단부;를 포함하고, 상기 반사부를 향해 진행하는 광의 제1 광축과, 상기 반사부에서 반사되어 진행하는 광의 제2 광축을 포함하고,
다음 식을 만족하는 전자 장치.
<식>
atan(LT1D/LT2D)ⅹ180/π > VHFOV
여기서, 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리를 이미지 센서의 단변 방향으로 자른 단면에서 제1 광축을 기준으로 이미지 센서로부터 멀리 있는 쪽에 있는 제1 광 차단부의 제1 광축을 향한 제1 지점에서 제1 광축에 평행하게 그은 제1직선과, 제2 광축을 기준으로 상기 제1 지점과 가까운 제2광 차단부의 제2 광축을 향한 제2 지점에서 제2 광축에 평행하게 그은 제2직선이 만나는 지점을 D라고 할 때, LT1D는 제1 지점에서부터 지점 D까지의 거리이고, LT2D는 제2 지점에서부터 지점 D까지의 거리를 나타내고, VHFOV는 이미지 센서의 단변 방향에서의 반화각을 나타낸다. - 제20항에 있어서,
상기 전자 장치가 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 더 포함하고,
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리가 제1화각을 가지고, 상기 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리가 상기 제1화각보다 큰 제2화각을 가지는 전자 장치. - 제20항에 있어서,
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 촬영된 제1 영상과 다른 옵티칼 렌즈 어셈블리에 의해 촬영된 제2 영상을 합성하여 제1화각과 제2화각 사이의 제3화각을 가지는 제3영상을 생성하는 전자 장치.
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