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KR102449876B1 - 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치 - Google Patents

옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치 Download PDF

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KR102449876B1
KR102449876B1 KR1020170121319A KR20170121319A KR102449876B1 KR 102449876 B1 KR102449876 B1 KR 102449876B1 KR 1020170121319 A KR1020170121319 A KR 1020170121319A KR 20170121319 A KR20170121319 A KR 20170121319A KR 102449876 B1 KR102449876 B1 KR 102449876B1
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lens assembly
lens group
image
optical
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이기우
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삼성전자주식회사
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Abstract

옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치가 개시된다.
개시된 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체 측으로부터 이미지 센서가 있는 상 측으로 배치된 복수의 렌즈들을 포함한 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 상기 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재, 및 상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고,상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고, 및 상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함한다.

Description

옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치{Optical lens assembly and electronic apparatus having the same}
다양한 실시예들은 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 주밍이 가능한 광각 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.
한편, 디지털 카메라에서는 일반적인 줌렌즈를 이용하여 고해상도의 줌 화상을 얻을 수 있으나, 이러한 방법으로는 줌렌즈 어셈블리의 사이즈가 커서 줌렌즈를 소형 모바일 기기에 적용하는 데 어려움이 있다.
최근 소형 모바일 기기에서 고해상도의 줌 화상을 얻을 수 있는 방법으로 광각 카메라와 망원 카메라를 듀얼 모듈(dual module)로 배치하는 것이 제안되고 있다. 이 기술은 소형 모바일 기기에 장착 할 수 있는 소형 카메라로 줌 화상을 얻을 수 있다, 하지만, 광각과 망원의 중간 영역의 줌 화상은 디지털 화상 처리를 통해 얻어지므로 고해상도를 얻기 어려운 문제가 있다. 또한, 망원 렌즈의 초점 거리가 증가하여 줌 배율이 증가할 경우 중간단에서 고화질 영상을 얻기가 더욱 어렵게 될 수 있다.
다양한 실시예들은, 예컨대, 전자 장치(예: 휴대 단말)에서 주밍이 가능한 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리를 제공할 수 있다.
또한, 다양한 실시예들은, 예컨대, 주밍이 가능한 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
또한, 다양한 실시예들은, 화각이 다른 복수 개의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함하여 줌 배율 범위를 확장한 전자 장치를 제공할 수 있다.
전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 예를 들면, 물체 측으로부터 이미지 센서가 있는 상 측으로 배치된 복수의 렌즈들을 포함한 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서,
상기 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재; 및 상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고,
상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고;
상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고; 및
상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하고;
상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 하나 이상의 렌즈들, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈의 각 렌즈의 유효경의 크기가 상 측 이미지 서클의 직경보다 작을 수 있다.
전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 한 실시예에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 제1 화각을 가지는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리; 상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제1 이미지 센서; 상기 제1 화각보다 작은 제2 화각을 가지는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리; 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제2 이미지 센서; 및 프로세서;를 포함하고,
상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재, 상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상기 제2 이미지 센서가 있는 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고,
상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고,
상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고, 및
상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하고,
상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 하나 이상의 렌즈들, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈의 각 렌즈의 유효경의 크기가 상 측 이미지 서클의 직경보다 작을 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 예컨대, 소형 모바일 기기에서 줌 화상을 얻기 위해, 두 개 이상의 카메라 모듈을 장착할 때 광각단 중간단, 망원단에서의 줌 화상을 화질 열화 없이 얻을 수 있도록 망원단의 화상을 담당하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 반사 부재를 포함한 광학식 줌 렌즈를 적용하여 고해상도의 줌 화상을 얻을 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 밝은 fno 를 가지고, 소형 모바일 기기의 디자인이 유지되도록 하면서 실장될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른, 제1 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 도시한 것이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 손떨림 보정을 하는 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 손떨림 보정을 하는 다른 예를 도시한 것이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른, 제1 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른, 제1 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 도시한 것이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 도시한 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 망원단에서의 수차도를 나타낸 것이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 도시한 것이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 수차도를 도시한 것이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 망원단에서의 수차도를 도시한 것이다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일 예를 도시한 것이다.
도 16은 도 15에 도시된 전자 장치에 포함된 두 개의 옵티칼 렌즈 어셈블리의 배치도를 도시한 것이다.
도 17은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 이미지 서클을 도시한 것이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 유효경과 단변 유효경을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 다른 예를 도시한 것이다.
도 20은 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 시스템을 도시한 것이다.
도 21은 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.
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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 싸인 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.
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(100-1)는 물체 측(O)(object side)으로부터 상 측(image side)(I)으로 광축(OA) 방향을 따라 배치된 것으로, 광축(OA) 방향을 변환시키는 반사 부재(R1)(bending unit)와, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G11)과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G21)과, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G31)을 포함할 수 있다.
이하에서 각 렌즈의 구성을 설명함에 있어, 상 측(image side)은, 예를 들면, 상(image)이 결상되는 상면(IMG)(image plane)이 있는 방향 또는 이미지 센서가 있는 방향을 나타낼 수 있고, 물체 측(object side)은 피사체(object)가 있는 방향을 나타낼 수 있다. 또한, 렌즈의 "물체 측면"은, 예를 들면, 광축(OA)을 기준으로 하여 피사체가 있는 쪽의 렌즈 면을 의미하며, "상 측면"은 광축(OA)을 기준으로 하여 상면이 있는 쪽의 렌즈 면을 나타낼 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미지 센서 면일 수 있다. 이미지 센서는 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.
본 문서에서 물체 측(object side)과 상 측(image side)은 굽은 광축(OA)을 펼쳤을 때를 가정하여 설정될 수 있다.
반사 부재(R1)는 광축(OA) 방향을 제1 방향(DD1)에서, 제1 방향(DD1)과 다른 제2 방향(DD2)으로 변경시킬 수 있다. 반사 부재(R1)는 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 물체 측(O)으로부터 제1 방향(DD1)으로 입사된 광을 제2 방향(DD2)으로 반사시켜 광축 방향을 전환할 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(R1)는 반사 거울 또는 프리즘을 포함할 수 있다. 프리즘은 예를 들어, 글라스 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 반사 부재(R1)는 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)의 가장 물체 측(O)에 구비되고, 반사 부재(R1)의 앞에는 렌즈가 구비되지 않을 수 있다.
제2 방향(DD2)을 따라 제1 렌즈군(G11), 제2 렌즈군(G21), 제3 렌즈군(G31)이 배열될 수 있다.
제1 렌즈군(G11)은 물체 측(O)에서 상 측(I)으로 순서대로 배치된 것으로, 반사 부재(R1)에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(L11)와, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(L21)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(L11)는 제1 렌즈군(G11) 내에서 가장 물체 측(O)에 배치되고, 제2 렌즈(L21)는 가장 상 측(I)에 배치될 수 있다. 제1 렌즈(L11)는 예를 들어, 물체 측(O)으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제2 렌즈(L21)는 예를 들어, 물체 측(O)으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 하지만, 제1 렌즈와 제2 렌즈의 형상이 여기에 한정되는 것은 아니다. 제1 렌즈군(G11)은 변배 시 고정될 수 있다.
제1 렌즈(L11)가 부의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈(L21)가 정의 굴절력을 가지며, 제1 렌즈가 50보다 큰 아베수를 가지고, 제2 렌즈가 30보다 작은 아베수를 가질 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리가 오토 포커스를 실시할 때 광학 성능의 열화 없이 높은 해상도를 유지할 수 있다.
제2 렌즈군(G21)은 초점 거리 변배(zooming)를 위해 제2 방향(DD2)을 따라 이동될 수 있다. 제2 렌즈군(G21)은 예를 들어, 제3 렌즈(L31), 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L41), 및 부의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L51)를 포함할 수 있다. 제3 렌즈(L31)는 예를 들어, 물체 측(O)으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제4 렌즈(L41)는 예를 들어, 양볼록 렌즈일 수 있다. 제5 렌즈(L51)는 예를 들어, 물체 측(O)으로 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.
제3 렌즈군(L31)은 초점 거리 변배를 위해 제2 방향(DD2)을 따라 이동될 수 있다. 제3 렌즈군(G31)은 예를 들어, 정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L61) 및 부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈(L71)를 포함할 수 있다. 제6 렌즈(L61)는 예를 들어, 물체 측(O)으로 오목한 물체 측면을 가질 수 있다. 제6 렌즈(L61)는 예를 들어, 물체 측(O)으로 오목한 메니스커스 형상을 가질 수 있다. 제7 렌즈(L71)는 예를 들어 물체 측(O)으로 오목한 물체 측면을 가질 수 있다. 제7 렌즈(L71)는 예를 들어 양오목 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에서는 제1 렌즈군이 물체거리 변화에 따른 상면위치를 보정하는 포커스 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제1 렌즈군이 색수차를 포함한 여러 수차들을 효율적으로 감소할 수 있으며, 해상력을 유지할 수 있도록 한다. 또한, 제3 렌즈군이 정, 부의 굴절력을 가지는 두 개의 렌즈를 포함하여 색 수차와 상면만곡 수차를 효율적으로 감소시키고 필요에 따라 포커스 기능도 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 카메라의 촬영 시 흔들리는 손떨림 에러의 보정을 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 렌즈군(G11), 제2 렌즈군(G21), 제3 렌즈군(G31)을 제2 방향(DD2)에 대해 수직한 방향(VD)으로 그리고 수평한 방향(TD)으로 이동하여 손떨림 보정을 수행할 수 있다. 도 2에서 편의상 제1 렌즈군(G11), 제2 렌즈군(G21), 제3 렌즈군(G31)을 L로 나타내었다.
또는, 도 3에 도시된 바와 같이 반사 부재(R1)가 틸팅하여 피치 방향(PD)의 손떨림 보정을 수행하고, 제1 렌즈군(G11), 제2 렌즈군(G21), 제3 렌즈군(G31)이 제2 광축 방향(DD2)에 대해 수평하게 이동하여 요(yaw) 방향(YD)의 손떨림 보정을 수행할 수 있다. 도 3에서 편의상 제1 렌즈군(G11), 제2 렌즈군(G21), 제3 렌즈군(G31)을 L로 나타내었다.
다양한 실시예에 따르면, 반사 부재를 포함하여 옵티칼 렌즈 어셈블리에 포함된 렌즈를 모두 플라스틱으로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 적어도 하나의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에 포함된 렌즈 각각이 비구면 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제7렌즈(L7-1)와 상면(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 소자(OD1)가 구비될 수 있다. 광학 소자(OD1)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.
도 6은, 다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-2)를 도시한 것이다. 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-2)와 관련하여, 도 1을 참조하여 설명한 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)와 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
옵티칼 렌즈 어셈블리(100-2)는 물체 측(O)(object side)으로부터 상 측(image side)(I)으로 광축(OA) 방향을 따라 배치된 것으로, 광축(OA) 방향을 변환시키는 반사 부재(R2)(bending unit)와, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G12)과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G22)과, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G32)을 포함할 수 있다.
제1 렌즈군(G12)은 물체 측(O)에서 상 측(I)으로 순서대로 배치된, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(L12)와, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(L22)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈군(G22)은 예를 들어, 제3 렌즈(L32), 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L42), 및 부의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L52)를 포함할 수 있다.
제3 렌즈군(G32)은 예를 들어, 정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L62) 및 부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈(L72)를 포함할 수 있다.
도 9는, 다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-3)를 도시한 것이다. 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-3)와 관련하여, 도 1을 참조하여 설명한 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)와 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
옵티칼 렌즈 어셈블리(100-3)는 물체 측(O)(object side)으로부터 상 측(image side)(I)으로 광축(OA) 방향을 따라 배치된 것으로, 광축(OA) 방향을 변환시키는 반사 부재(R3)(bending unit)와, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(G13)과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G23)과, 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(G33)을 포함할 수 있다.
제1 렌즈군(G13)은 물체 측(O)에서 상 측(I)으로 순서대로 배치된, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(L13)와, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(L23)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈군(G23)은 예를 들어, 제3 렌즈(L33), 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L43), 및 부의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L53)를 포함할 수 있다.
제3 렌즈군(G33)은 예를 들어, 정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L63) 및 부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈(L73)를 포함할 수 있다.
도 12는, 다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-4)를 도시한 것이다. 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-4)와 관련하여, 도 1을 참조하여 설명한 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)와 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
옵티칼 렌즈 어셈블리(100-4)는 물체 측(O)으로부터 상 측(I)으로 순차적으로 배치된 것으로, 광축 방향을 제1 방향에서 제2 방향으로 변경할 수 있는 반사 부재(R4)와, 제2 방향을 따라 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군(G14), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(G24), 정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L64), 부의 굴절력을 가지는 제 3렌즈군(G34)을 포함할 수 있다. 광각단에서 망원단으로 초점거리 변배 시에, 제2 렌즈군(G24)과 제3 렌즈군(G34)이 물체 측(O)으로 이동하고, 제6 렌즈(L64)는 이동하지 않고 고정될 수 있다.
제1 렌즈군(G14)은 물체 측(O)에서 상 측(I)으로 순서대로 배치된, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(L14)와, 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(L24)를 포함할 수 있다.
제2 렌즈군(G24)은 예를 들어, 제3 렌즈(L34), 정의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(L44), 및 부의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(L54)를 포함할 수 있다.
제3 렌즈군(G34)은 예를 들어, 정의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(L64) 및 부의 굴절력을 가지는 제7 렌즈(L74)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 광각단에서 망원단으로 초점거리 변배시에 제2 렌즈군(G24)과 제3 렌즈군(G34)의 이동량이 같을 수 있다. 이동량이 같으므로 제2 렌즈군(G24)과 제3 렌즈군(G34)을 이동시키는 구동원을 공통으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈군(G24)과 제3 렌즈군(G34)에 링크 구조를 설치하고, 1개의 구동원으로 2개의 렌즈군을 이동할 수 있다. 이 경우, 줌렌즈 어셈블리 모듈을 구성할 때, 메카 제어 구성을 단순화 할 수 있다.
한편, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만족할 수 있다. 이하의 식들에 대해서는 도 1에 도시된 제1수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)를 참조하여 설명하기로 한다. 하지만, 다른 실시예들에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
Ld / D < 0.85 <식 1>
여기서, Ld는 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈의 광각단에서 유효경 크기를, D는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만족할 수 있다.
Lv / V < 0.9 <식 2>
여기서, V는 광각단에서의 이미지 센서의 단변 길이를, Lv는 상기 광각단에의 이미지 센서의 단변 길이의 끝점에 도달하는 광선이 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상 측 렌즈를 지나 갈 때 유효경의 크기를 나타낸다.
도 15 내지 도 18을 참조하여 식 1과 식 2에 대해 상세히 설명한다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 고 해상도의 줌 화상을 얻을 수 있도록 소형 모바일 전자 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치에 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리가 광각의 단초점 카메라와 함께 듀얼 모듈(dual module) 또는 멀티 모듈(multi module)로 장착될 수 있다.
도 15는 제1 화각을 가지는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)와, 제2 화각을 가지는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)를 포함한 전자 장치(ED)를 도시한 것이다. 제2 화각이 제1 화각보다 작을 수 있다. 도 16은 도 15의 평면도를 도시한 것으로, 전자 장치(ED) 내에 옵티칼 렌즈 어셈블리의 배치 구성도를 개략적으로 도시한 것이다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)는 예를 들어, 광각 단초점 렌즈 어셈블리일 수 있다. 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 줌 렌즈 어셈블리일 수 있다. T는 전자 장치(ED)의 두께 방향을 나타낸다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제1 이미지 센서(IMG1)가 구비될 수 있다. 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제2 이미지 센서(IMG2)가 구비될 수 있다.
제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)가 제1 화각에 따른 제1 구간의 줌 배율을 가지고, 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)가 제2 화각에 따른 제2 구간의 줌 배율을 가질 수 있다. 프로세서(PS)가 제1 이미지 센서(IMG1) 또는 제2 이미지 센서(IMG2) 중 적어도 하나를 이용하여, 피사체에 대한 이미지를 촬영하고, 제2 구간의 줌 배율에 따라 이미지를 촬영 시, 제 2 렌즈군과 제3 렌즈군을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 구간의 줌 배율은 1-1.9배 범위를 가지고, 제2 구간의 줌 배율은 2-3배 범위를 가질 수 있다.
도 16에서, 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)와 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)의 렌즈 구성은 예시적인 것일 뿐 여기에 한정되는 것은 아니다. 도 16에서 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)로는 도 1에 도시된 예를 사용한다. 다양한 실시예에 따른 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)에서는 반사 부재(R1)에 의해 광축 방향이 제1 방향(DD1)이 제2 방향(DD2)으로 변환될 수 있다. 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)의 렌즈들은 예를 들어, 제1 방향(DD1)에 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DD1)이 전자 장치(ED)의 두께 방향(T)과 평행하고, 제2 방향(DD2)이 두께 방향(T)에 대해 수직한 방향일 수 있다.
도 16에서, TTL_W는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)의 전장(total length)을 나타내고, 전장은 광축을 따라 가장 물체 측 렌즈의 물체 측면으로부터 제1 이미지 센서(IMG1)까지의 거리를 나타낸다.
도 17은 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)의 제2 이미지 센서(IMG2)와 이미지 서클(IC)을 도시한 것이다. 이미지 서클(IC)은 제2 이미지 센서(IMG2)의 대각선 길이를 직경으로 가지는 서클을 나타낼 수 있다. D가 이미지 서클(IC)의 직경 또는 제2 이미지 센서(IMG2)의 대각선 길이를 나타낸다. 일반적으로 상고(image height)는 이미지 센서의 대각선 길이의 반을 나타낸다. V는 제2 이미지 센서(IMG2)의 단변 길이를, H는 장변 길이를 나타낸다.
도 18은 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)의 일부 확대도를 나타낸 것으로, 가장 상 측에 위치한 제7 렌즈(L71)와, 광학 소자(OD1)와, 제2 이미지 센서(IMG2)를 나타낸다. Ld는 가장 상 측에 위치한 제7 렌즈(L71)의 광각단에서의 유효경을, Lv는 광각단에서의 제2 이미지 센서의 단변 끝점(P1)에 도달하는 광선(LR)이 가장 상 측 렌즈(제7 렌즈(L71))를 지나가는 점(P2)에서의 유효경을 나타낸다. Lv를 단변 유효경이라고 한다. 식 1은 제7 렌즈(L71)의 광각단에서의 유효경과 이미지 서클의 직경의 비를 나타낸 것이다. 식 1을 만족할 때, 제7 렌즈(L71)의 사이즈가 이미지센서 조립체 보다 작게 구성되어 옵티칼 렌즈 어셈블리의 사이즈를 소형화 할 수 있다.
식 2는 광각단에서의 제2 이미지 센서의 단변 길이와 단변 유효경의 비를 나타낸 것이다. 식 2를 만족할 때, 단변 유효경이 이미지 센서의 단변 높이보다 작게 구성되어 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형화할 수 있다.
다양한 실시예에서 광각단에서 망원단으로 초점거리 변배시 제2 렌즈군(G21)과 제3 렌즈군(G31)이 물체 측(O) 방향으로 이동될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 각 렌즈군 내의 각 렌즈의 유효경의 크기가 이미지 서클의 직경(D) 보다 작을 수 있다.
제3 렌즈군(G31)의 가장 상 측에 있는 제7 렌즈(L71)가 물체 측(O)으로 오목한 형상을 가지고, 부의 굴절력을 가질 때 유효경 크기가 이미지 서클의 직경보다 작아도 광각단으로부터 망원단까지 모든 영역의 색 수차를 작게 할 수 있다. 그리고, 초점거리 변배 시에 발생하는 비점 수차와 상면 만곡 수차를 효율적으로 저감할 수 있다.
이미지 센서로 고체 촬상 소자를 사용하는 경우, 이미지 서클의 크기는 고체 촬상 소자의 유효픽셀면적의 대각선 길이로 나타낼 수 있으며, 예를 들어, 제1 수치 실시예에 대한 표 1에서의 각 렌즈의 유효경이 이미지 서클의 직경보다 작을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)는 망원 화각을 가지고 초점 거리가 가변되는 광학식 줌 렌즈로 구성될 수 있다. 도 16을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)를 광각 단초점 카메라 렌즈와 함께 소형 모바일 전자 장치(ED)에 장착 가능하도록 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)의 두께(제2 이미지 센서(IMG2)의 단변 길이 V에 대응)가 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)의 높이(전장 TTL_W에 대응)보다 작게 구성될 수 있다.
예를 들어, 소형 모바일 전자 장치(ED)가 수 mm에서 10mm 이하 범위의 두께를 가지는 박형의 디자인을 가질 수 있다. 이러한 전자 장치에 장착되는 카메라 모듈의 높이(또는 두께)는 전자 장치의 두께보다 작아야 한다. 예를 들어, 광각 카메라 모듈의 광경로 길이(전장)가 5-6mm가 되어야 소형 모바일 전자 장치의 디자인을 유지하면서 광각 카메라 모듈을 전자 장치에 장착할 수 있다.
이러한 제약 조건은 고해상도 줌 화상 이미지 캡쳐 장치에도 적용될 수 있다. 듀얼 모듈(dual module) 또는 멀티 모듈(multi module)에 장착되는 카메라 렌즈들 중에서 가장 큰 화각을 갖는 광각 단초점 카메라 모듈(제1 옵티칼 렌즈 어셈블리)의 광경로 길이가 5~6mm 범위가 될 수 있다. 또한, 초점 거리가 가변되는 광학식 줌렌즈 모듈(제2 옵티칼 렌즈 어셈블리)의 높이도 광각 카메라 모듈의 높이, 또는 광경로 길이 보다 작아야 한다. 소형 광학식 줌 렌즈 어셈블리의 두께를 결정하는 요소들에는 반사 부재의 높이, 렌즈들의 유효경의 크기, 이미지 서클의 크기와 이미지 센서의 단변 길이 들이 있다.
렌즈들의 유효경의 크기를 작게 하고 이미지 서클의 크기(또는 이미지 센서 사이즈)를 작게 하면 줌렌즈 어셈블리의 높이를 작게 할 수 있지만, 렌즈의 밝기가 어두워 질 수 있다. 또한, 이미지 센서 사이즈가 작으면 유효 해상도가 낮아지므로 카메라의 사양, 화질이 저하될 수 있다.
광학식 줌 렌즈 어셈블리의 사양을 최대화 하면서 화질을 높이고 카메라 모듈의 사이즈를 작게 하기 위해서 줌 렌즈 어셈블리의 이미지 센서의 단변 길이를 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 높이와 같거나 또는 약간 작은 크기로 구성할 수 있다. 이를 위해, 광학 줌 렌즈 어셈블리의 이미지 서클을 최대로 확보하고, 밝은 fno를 유지 하면서도 줌 렌즈 어셈블리를 구성하는 각각의 렌즈의 유효경의 크기가 이미지 서클의 직경보다 작을 수 있다. 줌 렌즈 어셈블리를 이와 같이 구성할 때, 줌 렌즈 어셈블리의 두께가 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 높이와 같거나 작게 구성하는 것이 가능하다.
소형의 광학식 줌렌즈 어셈블리의 두께를 작게 하기 위해서 반사 부재가 배치된 부분의 높이가 낮아야 하고, 각 렌즈들의 유효경 크기가 이미지 서클 직경(이미지 센서 대각선 길이)보다 작아야 한다. 그리고, 이미지 센서의 단변에 결상되는 광선들이 렌즈계를 지나가면서 형성되는 단변 유효경이 이미지 센서의 단변 길이보다 같거나 작아야 한다. 이와 같이 구성될 때 줌렌즈 어셈블리 모듈의 높이가 센서 모듈의 단변 길이와 같거나 작게 구성되어 소형의 모바일 기기에 실장이 가능할 수 있다. 센서 모듈은 이미지 센서가 PCB와 패키징되고 모듈에 부착될 때 필요한 최소한의 부품을 포함한 모듈을 나타낼 수 있다.
또한, 다양한 실시예에 따르면, 옵티칼 렌즈 어셈블리의 총 광경로 길이가 대략 17mm 보다 작거나 같을 수 있다. 도 1을 참조하면, 옵티칼 렌즈 어셈블리의 총 광경로 길이는 반사 부재(R1)의 입사면(IS)에서부터 반사 부재(R1)의 반사면(RS)까지의 거리(ttla)와, 반사 부재(R1)의 반사면(RS)에서 상면(IMG)까지의 거리(ttlb)의 합을 나타낸다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리(WL)의 광각단에서의 총 광경로 길이를 TTL_W 라 하고, 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리(TL)의 상 측 이미지 서클 내의 이미지 센서의 단변부 사이즈를 V라 할 때, V / TTL_W < 1을 만족할 수 있다.
다음, 도 19는 예시적인 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 구비한 전자 장치(MG)의 일 예를 도시한 것이다. 도 19에서는 전자 장치(MG)가 모바일 폰에 적용된 예를 도시하였으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 전자 장치(MG)는 적어도 하나의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)와, 상기 적어도 하나의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)에 의해 결상된 상(image)를 수광하여 전기적인 화상 신호로 변환하는 이미지 센서(110)를 포함할 수 있다. 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리(100)로는 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 옵티칼 렌즈 어셈블리들이 채용될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형의 모바일 폰 등의 전장 장치에 적용함으로써 고성능으로 촬영이 가능한 촬영 장치를 구현할 수 있다.
한편, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다.
비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 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.
Figure 112017091886059-pat00001
<식 3>
본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 수치 실시예를 통해 옵티칼 렌즈 어셈블리를 구현할 수 있다.
각 수치 실시예에서 렌즈면 번호(1,2,3..n; n은 자연수)는 물체 측(O)으로부터 상 측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐진다. R은 곡률 반경을, Dn은 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를 나타낸다. Asphere는 비구면을, Sphere은 구면을 나타낸다.
<제1 수치 실시예>
도 1은, 다양한 실시예에 따른, 제1 수치 실시예의 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)를 도시한 것이며, 표 1은, 예를 들면, 제1 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
렌즈면 렌즈면 타입 R Dn Nd Vd 유효경 단변 유효경
1 Infinity 2.3 1.84666 23.8
2 Reflect Infinity 2.3 1.84666 23.8
3 Infinity 0.9
4 Asphere 8.692673 1.094 1.53113 55.7 3.93 3.23
5 Asphere 3.397049 0.128 3.14 3.14
6 Asphere 3.41252 0.496 1.65038 21.5 3.15 3.06
7 Asphere 3.552995 D1 3.07 3.02
8 Asphere 3.605894 0.67 1.5441 56.1 3.10 3.10
9 Asphere 7.181353 0.562 3.08 3.08
10 Asphere 3.303345 1.257 1.53113 55.7 3.20 3.20
11 Asphere -2.858481 0.1 3.20 3.15
12 Asphere -4.15125 0.3 1.65038 21.5 3.07 2.97
13 Asphere -26.185372 D2 3.01 2.85
14 Asphere -5.86396 1.7 1.65038 21,5 3.13 2.69
15 Asphere -3.94891 0.54 3.37 2.71
16 Asphere -3.726114 0.4 1.5441 56.1 3.40 2.59
17 Asphere 5.322236 D3 4.13 2.79
18 Sphere Infinity 0.11 1.5168 64.2 5.17 3.16
19 Sphere Infinity 0.3 5.22 3.17
20 IMG Infinity 5.40 3.24
표 2는 제1수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
렌즈면 K A B C D E F
4 5.553945 -4.3788E-03 -7.1513E-04 7.8691E-05 -5.5701E-06 0 0
5 -0.205114 1.7234E-03 -2.7969E-03 -8.0457E-04 2.5790E-04 2.5068E-06 0
6 -0.641524 -3.9951E-03 -2.0865E-03 -1.2739E-04 -1.0274E-04 6.7211E-05 0
7 1.776865 -1.9596E-02 -5.0727E-04 -1.5334E-04 -1.1596E-04 3.9873E-05 0
8 -3.357748 -8.1376E-04 -2.8136E-04 -2.9155E-04 3.1961E-04 -1.1487E-04 0
9 -15 -7.0280E-03 1.9504E-03 4.7502E-04 6.6487E-05 -1.0724E-04 0
10 -1.261364 -2.3362E-03 2.6531E-03 1.8005E-04 2.7851E-05 -4.0031E-05 0
11 -2.932716 -9.8375E-04 -1.2101E-03 4.1574E-04 1.0682E-04 -3.5782E-05 0
12 -1.612822 -2.1367E-04 1.2417E-03 -1.3210E-04 1.6726E-04 1.0121E-05 0
13 67.916507 3.0078E-03 1.7874E-03 1.4450E-03 -3.9190E-04 1.2018E-04 7.6566E-17
14 -5.854572 9.3923E-03 -3.6840E-03 2.1258E-03 -4.3144E-04 2.4235E-05 0
15 -13.991483 -1.0332E-02 1.2153E-03 8.1014E-04 -2.6973E-04 6.4438E-05 0
16 2.415394 -5.7940E-02 1.8814E-02 -3.4152E-03 6.0526E-04 3.7344E-15 0
17 -44.269463 -4.1110E-02 1.5492E-02 -3.7666E-03 5.8108E-04 -4.0801E-05 0
표 3은 제1수치 실시예에서의 광각단과 망원단에서의 가변 거리(D1,D2,D3), 초점 거리, F 넘버를 각각 나타낸 것이다.
광각단 망원단
D1 1.701 0.300
D2 1.185 0.486
D3 0.900 2.998
초점 거리 6 9
fno 2.1 2.8
광각 옵티칼 렌즈 어셈블리와 다양한 실시예에 따른 줌 옵티칼 렌즈 어셈블리를 포함하는 듀얼 모듈 타입의 전자 장치에서 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광경로 길이가 대략 5mm일 때, 제1 수치 실시예의 구성과 같이 이미지 서클의 직경이 Φ5.4 이하이고, 이미지 서클의 단변 길이(V)가 약 3.24mm 이하일 수 있다. 그럼으로써, 다양한 실시예에 따른 줌 옵티칼 렌즈 어셈블리의 이미지 센서의 단변부 높이가 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광경로 길이보다 작게 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 두께를 이미지 센서의 단변 높이 보다 작게 하기 위해, 옵티칼 렌즈 어셈블리에 포함된 각 렌즈의 유효경을 이미지 센서의 이미지 서클의 직경 Φ5.4 보다 작게 구성할 수 있다. 그럼으로써, 단변 유효경의 크기도 소형화 할 수 있고, 단변 유효경의 크기를 작게 하면서도, fno를 작게 하여 저조도 화질을 개선할 수 있다.
본 실시예에서는 광각단에서 상 측 마지막 렌즈의 유효경 크기(Ld)와 이미지 서클의 직경(D)의 비율이 대략 0.764이고, 총 광경로의 길이가 17mm 보다 짧게 되도록 구성하여 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형 모바일 기기에 실장 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)의 광각단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 제1 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-1)의 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다. 종방향 구면수차는, 예를 들면, 파장이 656.2725 nm, 587.5618 nm, 546.0740 nm, 486.1327 nm, 435.8443 nm인 광에 대해 각각 나타내며, 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다. 상면만곡은 파장이 587.5618 nm인 광에 대해 나타낸 것이며, 왜곡수차는 파장이 587.5618 nm인 광에 대해 나타낸 것이다.
<제2 수치 실시예>
도 6은, 다양한 실시예에 따른, 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-2)를 도시한 것이며, 표4는, 예를 들면, 제2 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
렌즈면 렌즈면 타입 R Dn Nd Vd 유효경 단변 유효경
1 1.00E+18 1.88 1.84666 23.8
2 Reflect 1.00E+18 1.88 1.84666 23.8
3 1.00E+18 0.4
4 Asphere 8.307707 1.134 1.53113 55.7 3.10 3.10
5 Asphere 3.406615 0.081 2.68 2.49
6 Asphere 4.159660 0.260 1.65038 21.5 2.67 2.50
7 Asphere 4.246454 D1 2.60 2.48
8 Asphere 2.290767 0.483 1.5441 56.1 2.56 2.56
9 Asphere 4.732494 0.419 2.61 2.57
10 Asphere 3.123345 1.016 1.53113 55.7 2.94 2.73
11 Asphere -2.543425 0.081 2.93 2.67
12 Asphere -3.679981 0.244 1.65038 21.5 2.76 2.50
13 Asphere 190.121085 D2 2.69 2.41
14 Asphere -4.062696 0.955 1.65038 21.5 2.83 2.24
15 Asphere -2.540155 0.355 3.08 2.30
16 Asphere -3.030067 0.326 1.5441 56.1 3.09 2.20
17 Asphere 3.820938 D3 3.66 2.34
18 Sphere 1.00E+18 0.110 1.5168 64.2 4.22 2.58
19 Sphere 1.00E+18 0.231 4.26 2.59
20 Image 1.00E+18 0.000 4.40 2.64
표5는 제2수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
렌즈면 K A B C D E
4 -2.6390E+00 -1.1023E-02 -2.1566E-04 -4.4985E-05 8.3423E-05 -1.6687E-05
5 -2.6299E+00 -7.5986E-03 -1.3357E-03 -5.6055E-04 4.4637E-04 -6.3663E-05
6 1.1666E+00 3.1203E-03 -2.0710E-03 -1.0240E-03 -9.1155E-05 4.8517E-05
7 5.2604E+00 -4.9381E-03 -3.2292E-03 -5.8419E-04 -6.3994E-04 3.4461E-05
8 -1.6707E+00 2.9799E-03 1.7345E-04 -5.3359E-04 6.7450E-04 -2.9326E-04
9 -9.9320E+00 -5.9054E-03 9.6964E-04 1.3530E-03 -1.3212E-05 -8.8807E-05
10 -1.7789E+00 -3.1018E-03 2.2610E-03 5.5183E-04 -1.1821E-04 5.8382E-06
11 -4.3940E+00 -2.7771E-04 -5.3585E-03 1.1159E-03 -2.6700E-04 4.6588E-05
12 -3.7162E+00 -1.5701E-04 3.1918E-03 -3.0005E-03 5.2895E-04 2.7195E-05
13 -7.0000E+01 6.5368E-03 7.3009E-03 2.3133E-03 -2.8849E-03 8.1935E-04
14 -5.0265E+00 2.5538E-02 -1.7578E-02 9.1071E-03 -1.9096E-03 -1.9649E-04
15 -7.2998E+00 -4.0581E-03 -1.3496E-02 7.4074E-03 -3.9304E-05 -3.0802E-04
16 8.8447E-01 -1.0046E-01 3.1974E-02 3.2473E-04 -5.7071E-04 0.0000E+00
17 -3.2053E+01 -7.3073E-02 4.2620E-02 -1.2305E-02 1.8949E-03 -1.2775E-04
표 6은 제2수치 실시예에서의 광각단과 망원단에서의 가변 거리(D1,D2,D3), 초점 거리, F 넘버를 각각 나타낸 것이다.
광각단 망원단
D1 1.368 0.245
D2 1.358 0.538
D3 0.530 2.471
초점 거리 4.90 7.34
fno 2.09 2.88
예를 들어, 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광경로 길이가 대략 4mm인 경우에, 제2 수치 실시예의 구성과 같이 이미지 서클의 크기가 Φ4.4 이하이고 이미지 서클의 단변 길이가 약 2.64mm 이하일 때 제2 수치 실시예의 이미지 센서의 단변부 높이가 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광경로 길이보다 작게 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 광각단에서 상 측 마지막 렌즈의 유효경 크기(Ld)와 이미지 서클의 직경(D)의 비율이 대략 0.83이고, 총 광경로의 길이가 13mm가 되도록 구성하여 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형 모바일 기기에 실장 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-2)의 광각단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
　도 8은 본 발명의 제2 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-2)의 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
<제3 수치 실시예>
도 9는, 다양한 실시예에 따른, 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-3)를 도시한 것이며, 표7은, 예를 들면, 제3 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
렌즈면 렌즈면 타입 R Dn Nd Vd 유효경 단변 유효경
1 infinity 2.3 1.65038 21.5
2 Reflect infinity 2.3 1.65038 21.5
3 infinity
4 Asphere 7.209334 1.385 1.5441 56.1 3.90 3.20
5 Asphere 2.780967 0.100 3.26 2.99
6 Asphere 2.910931 0.406 1.65038 21.5 3.25 3.02
7 Asphere 3.206065 D1 3.11 2.96
8 Asphere 3.103154 0.560 1.5441 56.1 3.10 3.10
9 Asphere 7.145617 0.100 3.16 3.11
10 Asphere 3.437087 1.228 1.53113 55.7 3.34 3.21
11 Asphere -3.152462 0.100 3.34 3.16
12 Asphere -3.417047 0.991 1.65038 21.5 3.21 3.01
13 Asphere -10.985895 D2 3.07 2.77
14 Asphere -5.809901 1.700 1.65038 21.5 3.19 2.61
15 Asphere -4.398516 0.462 3.47 2.62
16 Asphere -5.923227 0.499 1.5441 56.1 3.50 2.53
17 Asphere 4.117782 D3 4.13 2.64
18 Sphere infinity 0.110 1.5168 64.2 4.70 2.89
19 Sphere infinity 0.300 4.76 2.91
20 Image infinity 0.000 5.00 3.00
표8은 제3수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
렌즈면 K A B C D E F
4 -0.240629 -5.2262E-03 -2.5112E-04 -3.8455E-06 3.3605E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
5 -0.587173 5.8501E-04 -1.7806E-03 -7.6955E-04 1.1938E-04 1.8967E-05 0.0000E+00
6 0.069558 -3.2157E-03 -1.6822E-03 -9.1619E-05 -4.5366E-05 2.9670E-05 0.0000E+00
7 1.507663 -1.6815E-02 -1.0232E-03 1.1053E-05 3.4726E-05 -3.1408E-05 0.0000E+00
8 -0.927034 3.9944E-03 1.8669E-04 -3.3076E-04 2.6678E-04 -9.0119E-05 0.0000E+00
9 5.513360 -2.3585E-03 1.4131E-03 4.3892E-04 -6.2411E-05 -3.4756E-05 0.0000E+00
10 -1.819618 -1.2587E-03 1.0797E-03 1.3699E-04 -4.7728E-05 1.1538E-06 0.0000E+00
11 -4.847166 2.7239E-04 -1.9728E-03 2.4930E-04 -7.7668E-05 4.9405E-06 0.0000E+00
12 -6.131022 3.8885E-03 1.0018E-03 -6.0222E-04 1.1799E-04 -1.6173E-05 0.0000E+00
13 0 1.6403E-02 1.0513E-03 6.0477E-04 -3.3953E-04 1.1336E-04 -7.3191E-08
14 -1.675960 1.2492E-02 -1.9728E-03 1.9339E-04 -3.2795E-05 2.4414E-05 0.0000E+00
15 -11.995560 5.3112E-03 -1.8576E-03 7.9294E-04 -4.3383E-04 1.0860E-04 0.0000E+00
16 8.032881 -4.6141E-02 1.6697E-02 -5.9468E-03 1.0866E-03 0.0000E+00 0.0000E+00
17 -23.188918 -3.3939E-02 1.0682E-02 -3.0522E-03 5.5085E-04 -4.0133E-05 0.0000E+00
표 9는 제3수치 실시예에서의 광각단과 망원단에서의 가변 거리(D1,D2,D3), 초점 거리, F 넘버를 각각 나타낸 것이다.
광각단 망원단
D1 1.988 0.650
D2 1.062 0.400
D3 0.759 2.754
초점 거리 6 9
fno 2.16 2.88
예를 들어, 광각 카메라 렌즈의 광경로 길이가 대략 4.5mm인 경우에 제3 수치 실시예의 구성과 같이 이미지 서클의 크기가 Φ5.0 이하이고 이미지 서클의 단변부는 약 3.0mm 이하일 때 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 이미지 센서의 단변부 높이가 광각 카메라 렌즈의 광로정 길이보다 작게 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 광각단에서 상 측 마지막 렌즈의 유효경 크기(Ld)와 이미지 서클의 직경(D)의 비율이 대략 0.826이고, 총 광경로의 길이가 16.85mm가 되도록 구성하여 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형 모바일 기기에 실장 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 종방향 면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 제3 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 망원단에서의 종방향 면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
<제4 수치 실시예>
도 12는, 다양한 실시예에 따른, 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리(100-4)를 도시한 것이며, 표 10은, 예를 들면, 제4 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
렌즈면 렌즈면 타입 R Dn Nd Vd 유효경 단변 유효경
1 infinity 2.3 1.84666 23.8
2 Reflect infinity 2.3 1.84666 23.8
3 infinity 0.5
4 Asphere 7.9385892 0.641 1.53113 55.7 3.88 3.50
5 Asphere 3.2239766 0.185 3.50 3.20
6 Asphere 3.3073589 1.338 1.65038 21.5 3.50 3.21
7 Asphere 2.9002466 D1 3.09 2.93
8 Asphere 2.6448303 0.608 1.5441 56.1 3.08 3.08
9 Asphere 4.5584829 0.100 3.05 3.06
10 Asphere 3.716604 1.056 1.53113 55.7 3.09 3.10
11 Asphere -3.067665 0.100 3.02 3.03
12 Asphere -3.688983 0.300 1.614425 26 2.92 2.94
13 Asphere 14.201739 D2 2.83 2.86
14 Asphere 5.5714788 0.554 1.5441 56.1 3.60 3.14
15 Asphere 9.6803611 D3 3.45 3.11
16 Asphere -19.22145 0.746 1.614425 26 3.54 3.09
17 Asphere -3.449064 0.734 3.50 3.02
18 Asphere -7.082473 0.400 1.53113 55.7 3.61 2.79
19 Asphere 3.228477 D4 4.30 2.90
20 Sphere 1.00E+18 0.110 1.5168 64.2 5.17 3.17
21 Sphere 1.00E+18 0.300 5.21 3.18
22 Image 1.00E+18 0.000 5.40 3.24
표11은 제4수치 실시예에서의 비구면 계수를 나타낸 것이다.
렌즈면 K A B C D E
4 7.4584894 2.5289E-03 -2.3420E-03 -4.1853E-06 4.1640E-05 -4.8447E-06
5 1.0054729 4.1325E-03 -2.6887E-03 -6.6011E-04 1.7194E-04 -2.3033E-05
6 -1.932631 -1.6212E-03 1.8680E-04 1.5080E-04 -8.2691E-05 1.1566E-05
7 1.1924641 -2.7671E-02 -7.7621E-05 -3.1753E-04 2.7533E-05 -3.7694E-05
8 -1.140354 4.2342E-03 6.6613E-04 -1.4083E-04 1.8925E-04 -4.8247E-05
9 -6.946002 -4.2803E-03 5.7760E-04 4.0577E-04 8.2893E-05 -4.5775E-05
10 -3.353951 -2.0210E-03 1.3445E-03 2.0019E-04 -2.0708E-04 5.0887E-05
11 -6.172245 3.0559E-03 -1.8411E-03 3.1805E-05 7.0063E-05 -3.0138E-06
12 -3.701479 5.6383E-04 8.4854E-04 -1.6342E-06 -5.8020E-05 -8.0933E-06
13 62.344856 -5.3065E-04 8.2473E-03 -8.5866E-04 -1.9595E-04 5.1666E-05
14 -0.836551 -6.6213E-04 -3.0366E-05 4.0111E-04 -1.4197E-04 5.5688E-06
15 -7.842007 -3.6500E-03 -9.9053E-04 5.2093E-04 -1.1273E-04 -3.5169E-06
16 -9.994836 1.5768E-02 -2.5044E-03 5.9364E-04 3.1097E-05 0.0000E+00
17 -7.93949 8.1561E-03 -3.8325E-03 2.2354E-03 -5.7475E-04 8.9498E-05
18 5.7229186 -6.3607E-02 1.7717E-02 -3.2201E-03 3.7714E-04 -1.2175E-05
19 -13.62852 -4.6852E-02 1.6045E-02 -3.3737E-03 4.4263E-04 -2.5918E-05
표 12는 제4수치 실시예에서의 광각단과 망원단에서의 가변 거리(D1,D2,D3), 초점 거리, F 넘버를 각각 나타낸 것이다.
광각단 망원단
D1 1.801 0.312
D2 0.390 1.879
D3 1.889 0.400
D4 0.750 2.235
초점 거리 6 9
fno 2.2 2.85
예를 들어, 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광경로 길이가 대략 5mm 인 경우에 제4 수치 실시예의 구성과 같이 이미지 서클의 크기가 Φ5.4 이하이고, 이미지 서클의 단변부는 약 3.24mm 이하일 때, 이미지 센서의 단변부 높이가 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광경로 길이보다 작게 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 두께가 이미지 센서의 단변 높이 보다 작게 되도록 하기 위해 각 렌즈의 유효경이 이미지 서클의 사이즈 Φ5.4 보다 작게 구성되어 각 렌즈의 단변 유효경의 크기를 소형화할 수 있다.
본 실시예에서는 초점 거리 변배시 고정된 제6 렌즈(L64)가 정의 굴절력을 가지고, 50보다 큰 아베수를 가질 때, 각 렌즈의 유효경 크기가 이미지 서클의 크기보다 작아도 광각단부터 망원단까지 모든 영역의 색수차를 작게 할 수 있다. 또한, 초점 거리 변배시에 발생하는 비점수차와 상면만곡 수차를 효율적으로 저감할 수 있다.
본 실시예에서는 광각단에서 상 측 마지막 렌즈의 유효경 크기(Ld)와 이미지 서클의 직경(D)의 비율이 대략 0.796이고, 총 광경로의 길이가 13mm가 되도록 구성하여 옵티칼 렌즈 어셈블리를 소형 모바일 기기에 실장 할 수 있다..
도 12는 본 발명의 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 제4 수치 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리의 망원단에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
다양한 옵티칼 렌즈 어셈블리는 소형 모바일 기기에 적용되어 고해상도의 줌화상을 얻을 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 광각 옵티칼 렌즈 어셈블리와, 줌 옵티칼 렌즈 어셈블리를 듀얼 모듈로 구비할 수 있다. 소형 모바일 장치에서 줌 화상을 얻기 위해, 두 개 이상의 옵티칼 렌즈 어셈블리를 장착하고, 광각단부터 중간단, 망원단 까지의 줌화상을 화질 열화 없이 얻을 수 있도록 망원단 촬영을 담당하는 옵티칼 렌즈 어셈블리에 반사 부재를 포함한 광학식 줌렌즈를 적용할 수 있다. 다양한 실시예에서 고해상도의 줌화상을 얻고, 광학식 줌 렌즈 어셈블리 렌즈가 밝은 Fno를 유지하면서 소형 모바일 전자 장치에 실장 할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 휴대폰, 스마트 폰 등의 소형 또는 이동식 다기능 장치에서 줌 화상을 얻기 위해 사용되는 카메라에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 노트북, 넷북, 노트북, 서브 노트북 및 울트라 북 컴퓨터에도 사용할 수 있다. 또한, 더 높은 배율의 줌 화상을 얻기 위하여, 예를 들면 광각 렌즈 카메라 또는 하나 이상의 다른 카메라 모듈과 함께 듀얼 카메라(dual camera), 또는 멀티 카메라(multi camera)를 구성하여 소형 전자 장치에 장착할 수 있다.
도 20을 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(241)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(264)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 21은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(301)의 블록도이다. 전자 장치(301)는, 예를 들면, 도 20에 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 20에 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 20의 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(321)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(321), 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 20의 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 20 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.
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 20의 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.
다양한 실시예에 따른 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체 측으로부터 이미지 센서가 있는 상 측으로 배치된 복수의 렌즈들을 포함한 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서, 상기 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재; 및 상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고; 상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고; 및 상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하고; 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 하나 이상의 렌즈들, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈의 각 렌즈의 유효경의 크기가 상 측 이미지 서클의 직경보다 작을 수 있다.
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만들 수 있다.
<식>
Ld / D < 0.85
여기서, Ld는 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈의 광각단에서 유효경 크기를, D는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리는 다음 식을 만들 수 있다.
<식>
Lv / V < 0.9
여기서, V는 광각단에서의 이미지 센서의 단변 길이를, Lv는 상기 광각단에서의 이미지 센서의 단변 길이의 끝점에 도달하는 광선이 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리의 가장 상측 렌즈를 지나 갈 때 유효경의 크기를 나타낸다.
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리의 총 광경로 길이가 17mm 보다 작거나 같을 수 있다.
상기 제1 렌즈군이 이동하여 물체 거리에 따른 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 제3 렌즈군이 제2 광축 방향에 대해 수직하게 및 수평하게 이동하여 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
상기 반사 부재가 틸팅하여 피치 방향의 손떨림 보정을 수행하고, 상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 제3 렌즈군이 제2 광축 방향에 대해 수평하게 이동하여 요(yaw) 방향의 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
상기 제1 렌즈군의 제1 렌즈가 50보다 큰 아베수를 가지고, 상기 제1 렌즈군의 제2 렌즈가 30보다 작은 아베수를 가질 수 있다.
상기 제3 렌즈군의 제4 렌즈가 물체 측으로 오목한 물체 측면을 가질 수 있다.
상기 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 사이에 한 매의 렌즈가 더 구비될 수 있다.
상기 한 매의 렌즈가 변배시 고정될 수 있다.
상기 제2 렌즈군과 제3 렌즈군이 변배시 이동량이 같을 수 있다.
상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 포함된 모든 렌즈가 플라스틱 렌즈일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 화각을 가지는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리; 상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제1 이미지 센서; 상기 제1 화각보다 작은 제2 화각을 가지는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리; 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제2 이미지 센서; 및 프로세서;를 포함하고, 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재, 상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상기 제2 이미지 센서가 있는 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고, 상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고, 및 상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 하나 이상의 렌즈들, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈의 각 렌즈의 유효경의 크기가 상 측 이미지 서클의 직경보다 작을 수 있다.
상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리가 제1 화각에 따른 제1 구간의 줌 배율을 가지고, 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리가 제2 화각에 따른 제2 구간의 줌 배율을 가지며, 상기 프로세서가 상기 제1 이미지 센서 또는 상기 제2 이미지 센서 중 적어도 하나를 이용하여, 피사체에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 제2 구간의 줌 배율에 따라 이미지를 촬영 시, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제3 렌즈군을 이동시킬 수 있다.
상기 제1 구간의 줌 배율은 1-1.9배 범위를 가지고, 제2 구간의 줌 배율은 2-3배 범위를 가질 수 있다.
상기 전자 장치는 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
L_d / D < 0.85
여기서, L_D는 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈의 광각단에서 유효경 크기를, D는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.
상기 전자 장치는 다음 식을 만족할 수 있다.
<식>
L_v / V < 0.9
여기서, V는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단의 이미지 단변 사이즈 상고를, L_H는 상기 광각단의 이미지 단변 상고(V)의 끝점에 도달하는 광선이 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈를 지나 갈 때 유효경의 크기를 나타낸다.
상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리의 총 광경로 길이가 17mm 보다 작거나 같을 수 있다.
상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 총 광경로 길이를 TTL_W 라 하고, 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리의 상 측 이미지 서클 내의 이미지 센서의 단변부 사이즈를 V라 할 때, V / TTL_W < 1을 만족할 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, L61: 제6렌즈
L71: 제7렌즈, G11: 제1렌즈군
G21: 제2렌즈군, GD1: 제3렌즈군
OD1: 광학 소자

Claims (20)

  1. 물체 측으로부터 이미지 센서가 있는 상 측으로 배치된 복수의 렌즈들을 포함한 옵티칼 렌즈 어셈블리에 있어서,
    상기 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재; 및
    상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고,
    상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고;
    상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고; 및
    상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하고;
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 하나 이상의 렌즈들, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈의 각 렌즈의 유효경의 크기가 상 측 이미지 서클의 직경보다 작고,
    상기 옵티칼 렌즈 어셈블리의 총 광경로 길이가 17mm 보다 작거나 같은, 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
    <식>
    Ld / D < 0.85
    여기서, Ld는 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈의 광각단에서 유효경 크기를, D는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.
  3. 제1 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
    <식>
    Lv / V < 0.9
    여기서, V는 광각단에서의 이미지 센서의 단변 길이를, Lv는 상기 광각단에서의 이미지 센서의 단변 길이의 끝점에 도달하는 광선이 상기 옵티칼 렌즈 어셈블리의 가장 상측 렌즈를 지나 갈 때 유효경의 크기를 나타낸다.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군이 이동하여 물체 거리에 따른 포커싱 동작을 수행하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 제3 렌즈군이 제2 광축 방향에 대해 수직하게 및 수평하게 이동하여 손떨림 보정을 수행하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 부재가 틸팅하여 피치 방향의 손떨림 보정을 수행하고, 상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군, 제3 렌즈군이 제2 광축 방향에 대해 수평하게 이동하여 요(yaw) 방향의 손떨림 보정을 수행하는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군의 제1 렌즈가 50보다 큰 아베수를 가지고, 상기 제1 렌즈군의 제2 렌즈가 30보다 작은 아베수를 가진 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈군의 제4 렌즈가 물체 측으로 오목한 물체 측면을 가지는 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군과 제3 렌즈군 사이에 한 매의 렌즈가 더 구비된 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 한 매의 렌즈가 변배시 고정된 옵티칼 렌즈 어셈블리
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈군과 제3 렌즈군이 변배시 이동량이 같은 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 옵티칼 렌즈 어셈블리에 포함된 모든 렌즈가 플라스틱 렌즈인 옵티칼 렌즈 어셈블리.
  14. 전자 장치에 있어서,
    제1 화각을 가지는 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리;
    상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제1 이미지 센서;
    상기 제1 화각보다 작은 제2 화각을 가지는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리;
    상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리를 통과한 광을 이용하여 이미지 신호를 획득할 수 있는 제2 이미지 센서; 및
    프로세서;를 포함하고,
    상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리는, 물체 측으로부터 제 1 방향으로 입사된 광을 제2 방향으로 반사시키기 위한 반사 부재, 상기 반사 부재로부터 상기 제2 방향을 따라 상기 제2 이미지 센서가 있는 상 측으로 순서대로 배치된 부의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군, 정의 굴절력을 갖는 제2 렌즈군, 및 부의 굴절력을 갖는 제3 렌즈군을 포함하고,
    상기 제1 렌즈군은, 상기 반사 부재에 인접하여 배치되며, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈와 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하고,
    상기 제2 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능한 하나 이상의 렌즈들을 포함하고, 및
    상기 제3 렌즈군은, 상기 제2 방향을 따라 이동 가능하고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와 부의 굴절력을 갖는 제4 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈군에 포함된 상기 하나 이상의 렌즈들, 상기 제3 렌즈, 및 상기 제4 렌즈의 각 렌즈의 유효경의 크기가 상 측 이미지 서클의 직경보다 작고,
    상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리의 총 광경로 길이가 17mm 보다 작거나 같은, 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리가 제1 화각에 따른 제1 구간의 줌 배율을 가지고, 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리가 제2 화각에 따른 제2 구간의 줌 배율을 가지며, 상기 프로세서가 상기 제1 이미지 센서 또는 상기 제2 이미지 센서 중 적어도 하나를 이용하여, 피사체에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 제2 구간의 줌 배율에 따라 이미지를 촬영 시, 상기 제 2 렌즈군과 상기 제3 렌즈군을 이동시키는 전자 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 구간의 줌 배율은 1-1.9배 범위를 가지고, 제2 구간의 줌 배율은 2-3배 범위를 가지는 전자 장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 전자 장치.
    <식>
    L_d / D < 0.85
    여기서, L_D는 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈의 광각단에서 유효경 크기를, D는 이미지 서클의 직경을 나타낸다.
  18. 제14 항에 있어서,
    다음 식을 만족하는 전자 장치.
    <식>
    L_v / V < 0.9
    여기서, V는 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단의 이미지 단변 사이즈 상고를, L_H는 상기 광각단의 이미지 단변 상고(V)의 끝점에 도달하는 광선이 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리에서 가장 상측 렌즈를 지나 갈 때 유효경의 크기를 나타낸다.
  19. 삭제
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 옵티칼 렌즈 어셈블리의 광각단에서의 총 광경로 길이를 TTL_W 라 하고, 상기 제2 옵티칼 렌즈 어셈블리의 상 측 이미지 서클 내의 이미지 센서의 단변부 사이즈를 V라 할 때, V / TTL_W < 1을 만족하는 전자 장치.
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