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KR20200068924A - 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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KR20200068924A
KR20200068924A KR1020180155873A KR20180155873A KR20200068924A KR 20200068924 A KR20200068924 A KR 20200068924A KR 1020180155873 A KR1020180155873 A KR 1020180155873A KR 20180155873 A KR20180155873 A KR 20180155873A KR 20200068924 A KR20200068924 A KR 20200068924A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
focal length
image sensor
electronic device
subject
Prior art date
Application number
KR1020180155873A
Other languages
English (en)
Inventor
이환선
김윤정
김창한
이정현
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to US16/674,497 priority patent/US20200183128A1/en
Priority to PCT/KR2019/016979 priority patent/WO2020116922A1/en
Priority to CN201911233739.6A priority patent/CN111290102A/zh
Priority to EP19213806.3A priority patent/EP3663830A1/en
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리 또는 그를 포함하는 전자 장치는, 정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈, 정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈, 정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈, 및 정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 1]을 만족할 수 있다.
[조건식 1]
Figure pat00030

(여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
상기와 같은 렌즈 어셈블리 또는 그를 포함하는 전자 장치는 실시예에 따라 다양할 수 있다.

Description

렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치 {LENS ASSEMBLY AND ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예는 광학 장치에 관한 것으로서, 예를 들면, 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리와, 그를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
광학 장치, 예를 들어, 이미지나 동영상 촬영이 가능한 카메라는 널리 사용되어 왔으며, 최근에는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등과 같은 고체 이미지 센서를 가진 디지털 카메라(digital camera)나 비디오 카메라(video camera)가 보편화되었다. 고체 이미지 센서(CCD 또는 CMOS)를 채용한 광학 장치는, 필름 방식의 광학 장치에 비해, 이미지의 저장과 복제, 이동이 용이하여 점차 필름 방식의 광학 장치를 대체하고 있다.
최근에는 하나의 전자 장치에 복수의 광학 장치, 예를 들면, 망원 카메라와 광각 카메라가 함께 탑재되어 촬영 이미지의 품질을 향상시키고 있으며, 또한 촬영 이미지에 다양한 시각 효과를 부여할 수 있게 되었다. 예컨대, 서로 다른 광학적 특성을 가진 복수의 카메라를 통해 피사체 이미지를 획득하고 이를 합성하여 촬영 이미지를 획득할 수 있다. 이러한 광학 장치는 디지털 카메라와 같이 촬영 기능에 특화된 전자 장치에 탑재될 수 있으며, 최근에는, 이동통신 단말기와 같이 사용자가 휴대하는 소형화된 전자 장치에도 탑재되고 있다.
카메라 등의 광학 장치는 피사체 촬영의 기능에 특화되어 있었지만, 전자 장치에 탑재되어 사물 인식, 증강 현실 구현, 3차원 스캐너 등의 기능을 제공할 수 있다. 사물 인식이나 3차원 스캐너 등의 기능을 구현함에 있어서는 피사체의 3차원 형상에 관한 정보, 예를 들면, 피사체 또는 피사체 영역의 거리 정보(예: 깊이(depth) 정보)가 유용하게 활용될 수 있다. 거리 정보를 검출함에 있어서는, 복수의 이미지 센서를 이용한 스테레오 정합(steroscope) 방식, 구조화된 광을 피사체에 투사하여 촬영하는 구조광(structured light) 방식, 피사체에 의해 반사된 빛(예: 적외선 또는 근적외선)이 되돌아 오는 시간에 기반한 티오에프(ToF; time of flight) 방식 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서도, 티오에프 방식은 소형화가 용이하여 이동통신 단말기 등의 소형화된 전자 장치에 탑재하기 용이할 수 있다.
거리 정보 검출의 정확도에 있어, 구조광 방식이나 티오에프 방식이 좀더 양호한 성능을 확보할 수 있지만, 구조광 방식은 소형화에 어려움이 있으며, 티오에프 방식은 외부 환경에 따라, 예를 들면, 측정에 이용되지 않는 파장의 빛에 의한 간섭으로 인해 정확도가 저하될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 소형화되면서도 제작이 용이하고, 거리 정보 검출에 있어 양호한 성능을 확보할 수 있는 렌즈 어셈블리 또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리는, 정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈, 정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈, 정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈, 및 정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 1]을 만족할 수 있다.
[조건식 1]
Figure pat00001
(여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 렌즈 어셈블리를 포함하는 제1 카메라로서, 상기 렌즈 어셈블리를 통해 입사된 빛으로부터 피사체에 관한 제1 정보를 획득하는 상기 제1 카메라, 상기 피사체에 관하여 상기 제1 정보와는 다른 적어도 하나의 제2 정보를 획득하는 적어도 하나의 제2 카메라, 및 상기 제1 정보에 기반하여 피사체 영역에서 거리 정보(예: 깊이 정보)를 검출하는 프로세서 또는 이미지 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 렌즈 어셈블리는, 정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈, 정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈, 정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈, 및 정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 6]을 만족할 수 있다.
[조건식 6]
Figure pat00002
(여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 또는 그를 포함하는 전자 장치는 복수의 렌즈를 포함하되, 각 렌즈의 아베수 합이 낮아져 렌즈들의 소재를 단순화할 수 있다. 예컨대, 거리 정보 검출에 있어서는 색수차 보정이 불필요하므로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리는 각 렌즈의 아베수 합을 낮게 함으로써 렌즈들의 소재를 단순화(예: 플라스틱)하여 제조 비용을 절감할 수 있다. 한 실시예에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리는 굴절율이 높은 비구면 렌즈들을 조합하여 구현될 수 있으며, 이를 통해 소형화될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리는 이동통신 단말기 등의 소형화된 전자 장치에 탑재되기 용이할 수 있다. 다른 실시예에서, 렌즈 어셈블리는 대역 통과 필터를 포함함으로써 거리 정보 검출에 있어 양호한 성능을 확보할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블럭도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리를 나타내는 구성도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 다양한 구현 예를 나타내는 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나" 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. '제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서 전자 장치는 터치 패널을 구비하는 임의의 장치일 수 있으며, 전자 장치는 단말, 휴대 단말, 이동 단말, 통신 단말, 휴대용 통신 단말, 휴대용 이동 단말, 디스플레이 장치 등으로 칭할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치는 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 기능을 갖는 포켓 사이즈의 휴대용 통신 단말로서 구현될 수도 있다. 또한, 전자 장치는 플렉서블 장치 또는 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있다.
전자 장치는 서버 등의 외부 전자 장치와 통신하거나, 외부 전자 장치와의 연동을 통해 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 카메라에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104 또는 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈(280)을 예시하는 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(280)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(280)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(280)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일실시예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(280) 또는 이를 포함하는 전자 장치(201)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(280)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(280) 또는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라아저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 도 1의 표시 장치(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일실시예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(예: 도 1의 메모리(130))의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(280)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(280)의 외부 구성 요소(예: 도 1의 메모리(130), 표시 장치(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)가 프로세서(120)와 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(160)를 통해 표시될 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(280)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(280)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(280)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 전면을 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 전자 장치(300)의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는 전면)(310A), 제2 면(또는 후면)(310B), 및 제1 면(310A) 및 제2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징(310)은, 도 3의 제1 면(310A), 제2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글래스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전면 플레이트(302)는 상기 하우징(310)에 결합하여 상기 하우징(310)과 함께 내부 공간을 형성할 수 있다. 다양한 실시예에서, '내부 공간'이라 함은 상기 하우징(310)의 내부 공간으로서 후술할 디스플레이(301)의 적어도 일부를 수용하는 공간을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(310C)은, 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(318)에 의하여 형성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)는, 상기 제1 면(310A)으로부터 상기 후면 플레이트(311) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(310D)들을, 상기 전면 플레이트(302)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 4 참조)에서, 상기 후면 플레이트(311)는, 상기 제2 면(310B)으로부터 상기 전면 플레이트(302) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(310E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 전면 플레이트(302) (또는 상기 후면 플레이트(311))가 상기 제1 영역(310D)들 (또는 상기 제2 영역(310E)들) 중 하나만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(300)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(318)는, 상기와 같은 제1 영역(310D) 또는 제2 영역(310E)이 포함되지 않는 측면(예: 커넥터 홀(308)이 형성된 측면) 쪽에서는 제1 두께 (또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(310D) 또는 제2 영역(310E)을 포함한 측면(예: 키 입력 장치(317)가 배치된 측면) 쪽에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는, 디스플레이(301), 오디오 모듈(303, 307, 314), 센서 모듈(304, 316, 319), 카메라 모듈(305, 312, 313), 키 입력 장치(317), 발광 소자(306), 및 커넥터 홀(308, 309) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317), 또는 발광 소자(306))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(301)(예: 도 1의 표시 장치(160))는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 제1 면(310A), 및 상기 측면(310C)의 제1 영역(310D)을 형성하는 전면 플레이트(302)를 통하여 상기 디스플레이(301)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 다양한 실시예에서, 디스플레이(301)의 모서리를 상기 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역(예: 활성 영역) 또는 화면 표시 영역을 벗어난 영역(예: 비활성 영역)의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(314)(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 센서 모듈(304)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 카메라 모듈(305)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 및 발광 소자(306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(314), 센서 모듈(304), 카메라 모듈(305), 지문 센서(316), 및 발광 소자(306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(304, 319)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(317)의 적어도 일부가, 상기 제1 영역(310D)들, 및/또는 상기 제2 영역(310E)들에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(303, 307, 314)은, 마이크 홀(303) 및 스피커 홀(307, 314)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(303)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 다양한 실시예에서 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(307, 314)은, 외부 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(314)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서 스피커 홀(307, 314)과 마이크 홀(303)이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀(307, 314) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(304, 316, 319)은, 전자 장치(300)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(304, 316, 319)은, 예를 들어, 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치된 제1 센서 모듈(304)(예: 근접 센서) 및/또는 제2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 제3 센서 모듈(319)(예: HRM 센서) 및/또는 제4 센서 모듈(316)(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(310)의 제1 면(310A)(예: 디스플레이(301))뿐만 아니라 제2 면(310B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(300)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(304) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(300)의 제1 면(310A)에 배치된 제1 카메라 장치(305), 및 제2 면(310B)에 배치된 제2 카메라 장치(312) 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(305, 312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(300)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(317)는, 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(300)는 상기 언급된 키 입력 장치(317)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 다양한 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 센서 모듈(316)을 포함할 수 있다.
발광 소자(306)는, 예를 들어, 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, 전자 장치(300)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(306)는, 예를 들어, 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(308, 309)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(308), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(309)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(400)를 나타내는 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 렌즈 어셈블리(400)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210))는 복수의 렌즈(401, 402, 403, 404)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라 이미지 센서(406)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이미지 센서(406)는 전자 장치(예: 도 1 또는 도 3의 전자 장치(101, 300)) 또는 광학 장치(예: 도 2의 카메라 모듈(280))에 탑재될 수 있으며, 상기 렌즈 어셈블리(400)를 이루는 복수의 렌즈(401, 402, 403, 404)가 상기 이미지 센서(406)와 정렬된 상태로 전자 장치 또는 광학 장치에 장착될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 렌즈 어셈블리(400)는 도 3 또는 도 4의 카메라 모듈(305, 312, 313) 중 어느 하나에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 렌즈(401, 402, 403, 404) 중 적어도 하나는 각각 플라스틱 비구면 렌즈로 이루어질 수 있으며, 피사체(O) 측으로부터 상기 이미지 센서(406)에 근접하는 방향을 따라 순차적으로 배치된 제1 렌즈(401), 제2 렌즈(402), 제3 렌즈(403) 및/또는 제4 렌즈(404)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404)는 상기 이미지 센서(406)와 함께 광축(A) 상에 정렬될 수 있다. 한 실시예에 따르면 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404)의 렌즈 면(S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9)들 각각은 고차의 비구면을 가짐으로써, 렌즈의 수를 줄이면서도 1.0 내지 1.7 범위의 낮은 F-수(F-number)를 가진 광학계를 구현할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404)의 아베수 합이 20 이상이면서 125를 초과하지 않도록 설계됨으로써, 렌즈들의 재질을 단순화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404) 모두 또는 적어도 하나는 플라스틱 비구면 렌즈로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400)의 조리개(S)는 상기 제1 렌즈(401)의 전방으로 배치될 수 있으며, 실시예에 따라 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404) 중 인접하는 임의의 두 렌즈 사이에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404) 중 어느 하나의 피사체 측 면(S2, S4, S6, S8) 또는 이미지 센서 측 면(S3, S5, S7, S9) 중 하나가 상기 렌즈 어셈블리(400)의 조리개로서 기능할 수 있다.
이하의 상세한 설명에서, 렌즈 또는 렌즈 면의 형상에 관해 '오목하다' 또는 '볼록하다'라 표현으로 설명하게 될 것이다. 별도의 언급이 없다면 이는 '적어도 광축(A)이 지나는 중앙부에서 렌즈 또는 렌즈 면의 형상이 오목하다 또는 볼록하다'라는 것을 의미할 수 있다. 아울러, 이러한 표현은 렌즈 또는 렌즈 면 전체가 오목하거나 볼록한다는 의미를 포함할 수 있다.
실시예에 따라 하나의 렌즈 면은 변곡점을 가진, 예를 들어, 일부분은 볼록하고 다른 일부분은 오목한 형상을 가질 수 있다. 이에 대해서는 '렌즈의 중앙부' 또는 '렌즈의 주변부'와 동일한 또는 유사한 표현을 함께 기재함으로써 구분되어 질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 렌즈(401)는 정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면(S2)이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 렌즈(401)가 정의 굴절력을 가짐으로써 상기 렌즈 어셈블리(400)의 전장(total length)(예: 제1 렌즈(401)의 피사체 측 면(S2)으로부터 상기 이미지 센서(406)의 결상면(IS)까지 거리) 및/또는 상기 제2 내지 제4 렌즈(402, 403, 404)의 외경이 작아질 수 있다. 예컨대, 상기 제1 렌즈(401)의 굴절력을 이용하여 상기 렌즈 어셈블리(400)가 소형화될 수 있다. 상기 제1 렌즈(401)는 피사체 측 면(S2)이 피사체(O) 측으로 볼록하게 형성됨으로써, 광각으로 입사하는 광선을 확보할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈(402)는 정의 굴절력을 가지며, 광축(A)이 지나는 영역, 예를 들어, 중앙부가 피사체(O) 측으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 제2 렌즈(402)의 피사체 측 면(S4)과 이미지 측 면(S5) 중 적어도 하나는 변곡점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 렌즈(402)의 피사체 측 면(S4)은 중앙부가 피사체(O) 측으로 볼록하고, 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서(406) 측으로 볼록한 형상으로서, 중앙부의 곡률 반경 방향과 주변부의 곡률 반경 방향이 서로 다를 수 있다. 상기와 같은 피사체 측 면(S4)의 형상은 주변 광량비를 확대시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제3 렌즈(403)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있으며, 이미지 센서 측 면(S7)이 이미지 센서(406) 측으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 실시예에 따라 상기 제3 렌즈(403)의 피사체 측(S6) 면 또는 이미지 센서 측 면(S7) 중 적어도 하나는 변곡점을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제4 렌즈(404)는 정 또는 부의 굴절력을 가질 수 있으며, 대체로, 부의 굴절력을 가질 수 있다. 한 실시예에서, 상기 제4 렌즈(404)의 피사체 측 면(S8)은 광축(A)이 지나는 중앙부에서 피사체(O) 측으로 볼록하고, 이미지 센서 측 면(S9)은 광축(A)이 지나는 중앙부에서 이미지 센서(406) 측으로 오목하면서 주변부는 이미지 센서(406) 측으로 볼록한 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제3 렌즈(403)와 상기 제4 렌즈(404)는 주변부 광량을 확보하는데 기여할 수 있으며, 상기 제4 렌즈(404)의 굴절력이나 렌즈 면 형상은 최외곽 광선이 이미지 센서(406)의 결상면(IS)에 입사하는 각도를 설정할 수 있다. 예컨대, 상기 제4 렌즈(404)의 굴절력이나 상기 제4 렌즈(404)의 렌즈 면(S8, S9) 형상을 이용하여 상기 결상면(IS)에 입사하는 빛의 입사각을 최적화할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400)는 대역 통과 필터(405)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 대역 통과 필터(405)는 상기 제4 렌즈(404)와 상기 이미지 센서(406) 사이에 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 대역 통과 필터(405)는 가시광을 실질적으로 차단(예: 가시광 투과율이 0.0001% 이상, 1% 이하)하되 800~1000nm 사이 파장을 가진 빛, 예를 들면, 근적외선에 대해서는 최대의 투과율(예: 90% 이상, 99% 이하의 투과율)을 가질 수 있다. 상기와 같은 대역 통과 필터(405)가 배치됨에 따라 상기 이미지 센서(406)에 입사되는 빛은 실질적으로 특정 파장 대역(예: 근적외선 영역)의 빛으로 제한될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 대역 통과 필터(405)는 800~1000nm 사이의 범위에서 특정 파장을 가진 빛을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 대역 통과 필터(405)는 대략 ±50nm 정도의 대역폭을 가지면서 중심이 되는 파장이 850nm, 940nm 또는 980nm 중 적어도 하나인 빛을 투과시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 대역 통과 필터(405)는 중심 파장±30nm 정도의 반치폭을 가질 수 있으며, 중심 파장으로부터 대략 ±50nm 정도의 대역폭 또는 ±30nm 정도의 반치폭을 벗어난 빛을 차단할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 대역 통과 필터(405)가 투과시키는 빛을 예시함에 있어 특정 파장을 중심으로 하는 대역폭 또는 반치폭을 수치로서 기재하고 있지만 본 발명이 예시된 수치에 한정되지 않으며, 상기 렌즈 어셈블리(400) 또는 그를 포함하는 카메라 모듈이나 전자 장치의 요구 사양에 따라 상기 대역 통과 필터(405)는 적절한 광학적 특성을 가지도록 설계 또는 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404) 및/또는 상기 대역 통과 필터(405)를 포함하는 렌즈 어셈블리(400)에서, 각 렌즈들(401, 402, 403, 404)의 아베수 합은 다음의 [수학식 1]을 만족할 수 있다.
Figure pat00003
여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈(401)의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈(402)의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈(403)의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈(404)의 아베수를 나타낼 수 있으며, 제d 렌즈의 아베수 vd는 중심 파장이 587.56nm인 헬륨 d 라인(helium d line)에 대한 굴절율 비로 정의되며, 다음의 [수학식 2]를 통해 산출될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, 'nd'는 587.56nm 파장에서의 굴절율을, 'nC'는 656.27nm 파장에서의 굴절율을, 'nF'는 486.413nm 파장에서의 굴절율을 나타낸다.
상기와 같은 [수학식 1]을 만족하는 렌즈들을 조합함으로써, 렌즈의 소재를 단순화할 수 있으며, 높은 굴절율을 가진 비구면 렌즈들을 조합함으로써 적은 수(예: 4매)의 렌즈로도 고해상력을 가지면서 소형화된 광학계(예: 상기 렌즈 어셈블리(400))를 구성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400)는, 상기 제1 렌즈(401)의 초점 거리에 대한 전체 초점 거리의 비가 다음의 [수학식 3]을 만족할 수 있다.
Figure pat00005
여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리(400)의 전체 초점 거리를, 'f1'은 상기 제1 렌즈(401)의 초점 거리를 나타낼 수 있으며, [수학식 3]의 수치 범위를 만족하는 상기 렌즈 어셈블리(400)는 피사체 또는 피사체 영역의 거리 정보(예: 깊이 정보)를 검출하기에 적합한 밝기를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400)는, 상기 제2 렌즈(402)의 초점 거리에 대한 전체 초점 거리의 비가 다음의 [수학식 4]를 만족할 수 있다.
Figure pat00006
여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리(400)의 전체 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈(402)의 초점 거리를 나타낼 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400)의 크기는 실질적으로 상기 제1 렌즈(401)와 상기 제2 렌즈(402)의 크기에 의해 결정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 제1 렌즈(401)와 상기 제2 렌즈(402)의 초점 거리의 비가 다음의 [수학식 5]를 만족함으로써, 상기 렌즈 어셈블리가 소형화될 수 있다.
Figure pat00007
여기서, 'f1'은 상기 제1 렌즈(401)의 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈(402)의 초점 거리를 나타낼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400)에서, 상기 제2 렌즈(402)와 상기 제4 렌즈(404)의 곡률 반경 비가 다음의 [수학식 6]을 만족할 수 있다.
Figure pat00008
여기서, 'R5'는 상기 제2 렌즈(402)의 이미지 센서 측 면(S5)의 곡률 반경을, 'R9'은 상기 제4 렌즈(404)의 이미지 센서 측 면(S9)의 곡률 반경을 나타낼 수 있다. 상기 제2 렌즈(402)의 이미지 센서 측 면(S5)은 광축(A)이 지나는 중앙부에서 이미지 센서(406) 측으로 볼록하거나 오목할 수 있으며, 상기 제4 렌즈(404)의 이미지 센서 측 면(S9)은 광축(A)이 지나는 중앙부에서 이미지 센서(406) 측으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 렌즈(402)와 상기 제4 렌즈(404)의 이미지 센서 측 면(S5, S9) 형상 또는 곡률 반경이 상기와 같은 [수학식 6]을 만족할 때, 상기 렌즈 어셈블리(400)는 주변부의 광량비를 양호하게, 예를 들면, 45% 이상의 주변부 광량비를 확보할 수 있다.
하기의 [표 1]은 상기 렌즈 어셈블리(400)의 렌즈 데이터를 기재한 것으로서, 'S1(aperture stop)'은 상기 조리개(S)의 개구면을 지시할 수 있으며, 'S2~S11'은 관련된 렌즈(401, 402, 403, 404) 및/또는 대역 통과 필터(405)의 표면을 지시할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(400)는 3.49mm의 초점거리를 가지며, F-수가 1.44이고, 940nm 파장의 빛에 대하여 38.8도의 반화각을 가질 수 있으며, 상술한 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
곡률 반경 두께 또는
공기 간격		 굴절율 아베수 초점거리
S1
(aperture stop)		 INFINITY -0.250
S2 1.906 0.663 1.50648 8.96 6.013
S3 4.498 0.615
S4 15.933 0.330 1.64165 19.23 6.057
S5 -5.099 0.383
S6 -0.850 0.400 1.64165 19.23 -19.71
S7 -1.079 0.120
S8 1.404 0.711 1.5218 56.5 21.897
S9 1.323 0.398
S10 INFINITY 0.300 1.50838 64.2 INFINITY
S11 INFINITY 0.950
하기의 [표 2]와 [표 3]은 상기 제1 내지 제4 렌즈(401, 402, 403, 404)의 비구면 계수를 기재한 것으로서, 비구면의 정의는 다음의 [수학식 7]을 통해 산출될 수 있다.
Figure pat00009
여기서, 'x'는 렌즈의 정점으로부터 광축(A) 방향으로의 거리를, 'y'는 광축(A)에 수직인 방향으로의 거리를, 'c''은 렌즈의 정점에서 곡률 반경의 역수를, 'K'는 코닉(Conic) 상수를, 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'J'는 각각 비구면 계수를 의미할 수 있다.
S2 S3 S4 S5
K -0.59144 -6.58598 8.88230 -6.35951
A -4.6190E-03 -7.1318E-03 -6.6898E-02 -4.8972E-02
B 1.6415E-02 -1.1447E-02 4.7271E-03 3.2121E-02
C -2.9718E-02 -6.2396E-03 -1.5169E-01 -1.4626E-01
D 2.1137E-02 -9.5806E-03 2.2637E-01 1.4613E-01
E -1.2018E-02 1.9333E-03 -2.4801E-01 -4.7522E-02
F 5.0859E-03 4.1008E-04 1.5617E-01 4.8639E-03
G -2.1892E-03 0.0000E+00 -3.5624E-02 0.0000E+00
H 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
J 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
S6 S7 S8 S9
K -3.00448 -2.13985 -12.67345 -6.28814
A -1.5745E-01 -1.6310E-01 4.3562E-02 -2.0000E-02
B 5.3996E-01 5.0465E-01 -1.1180E-01 -5.3866E-03
C -1.0764E+00 -7.9808E-01 8.5368E-02 5.3080E-03
D 1.3058E+00 7.5701E-01 -4.0113E-02 -2.6263E-03
E -8.7190E-01 -4.1702E-01 1.0570E-02 6.4691E-04
F 3.0093E-01 1.2250E-01 -1.3845E-03 -8.0921E-05
G 3.0093E-01 -1.4624E-02 6.9852E-05 4.1163E-06
H 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
J 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(500, 600, 700, 800)의 다양한 구현 예를 나타내는 구성도이다.
하기의 [표 4]와 [표 5] 및 [표 6]은 도 6의 렌즈 어셈블리(500)의 렌즈 데이터와 비구면 계수를 각각 기재한 것으로서, 'S1(aperture stop)'은 조리개(S)의 개구면을 지시할 수 있으며, 'S2~S11'은 관련된 렌즈 및/또는 대역 통과 필터의 표면을 지시할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(500)는 1.92mm의 초점거리를 가지며, F-수가 1.65이고, 940nm 파장의 빛에 대하여 34.4도의 반화각을 가질 수 있으며, 상술한 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
곡률 반경 두께 또는
공기 간격		 굴절율 아베수 초점거리
S1
(aperture stop)		 INFINITY -0.050
S2 1.705 0.563 1.56576 30.19 7.116
S3 2.603 0.099
S4 1.429 0.297 1.613 23.9 8.207
S5 1.839 0.138
S6 -2.704 0.600 1.613 23.9 1.941
S7 -0.896 0.100
S8 1.211 0.350 1.613 23.9 -4.27
S9 0.737 0.228
S10 INFINITY 0.300 1.50838 64.2 INFINITY
S11 INFINITY 0.500
S2 S3 S4 S5
K -99.00000 10.37842 -6.17582 -1.54837
A 1.8584E+00 -5.7294E-01 -3.9736E-01 1.5268E-01
B -1.6051E+01 -3.1990E+00 -3.2908E+00 -2.3589E+00
C 1.0111E+02 2.8248E+01 1.0801E+01 1.6999E+00
D -4.3162E+02 -1.4414E+02 -3.1208E+01 1.5357E+01
E 1.2168E+03 4.8032E+02 1.0025E+02 -5.5294E+01
F -2.2266E+03 -1.0557E+03 -2.6638E+02 8.1245E+01
G 2.5362E+03 1.4508E+03 4.5256E+02 -5.8347E+01
H -1.6293E+03 -1.1159E+03 -4.2235E+02 1.7810E+01
J 4.4967E+02 3.6539E+02 1.6526E+02 -8.9881E-01
S6 S7 S8 S9
K -75.80152 -6.97655 0.19578 -2.82966
A -5.9987E-02 -9.1393E-01 -8.8096E-01 -3.7630E-01
B 1.7447E+00 1.9448E+00 1.5390E+00 -2.4413E-01
C -1.2825E+01 -2.1509E-01 -7.8613E+00 2.6949E+00
D 4.8908E+01 -1.9226E+01 3.0926E+01 -7.1651E+00
E -1.1134E+02 7.7740E+01 -7.6661E+01 1.0626E+01
F 1.5534E+02 -1.5653E+02 1.1770E+02 -9.6219E+00
G -1.2963E+02 1.8042E+02 -1.0917E+02 5.2651E+00
H 5.9302E+01 -1.1229E+02 5.6067E+01 -1.5985E+00
J -1.1433E+01 2.9075E+01 -1.2265E+01 2.0646E-01
하기의 [표 7]과 [표 8] 및 [표 9]는 도 7의 렌즈 어셈블리(600)의 렌즈 데이터와 비구면 계수를 각각 기재한 것으로서, 'S1(aperture stop)'은 조리개(S)의 개구면을 지시할 수 있으며, 'S2~S11'은 관련된 렌즈 및/또는 대역 통과 필터의 표면을 지시할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(600)는 2.71mm의 초점거리를 가지며, F-수가 1.43이고, 850nm 파장의 빛에 대하여 37.6도의 반화각을 가질 수 있으며, 상술한 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
곡률 반경 두께 또는
공기 간격		 굴절율 아베수 초점거리
S1
(aperture stop)		 INFINITY -0.170
S2 2.096 0.683 1.56816 30.19 5.364
S3 5.921 0.296
S4 6.996 0.558 1.61561 23.89 68.736
S5 8.127 0.365
S6 -2.039 0.588 1.61561 23.89 2.824
S7 -1.041 0.050
S8 1.074 0.422 1.61561 23.89 -5.508
S9 0.694 0.487
S10 INFINITY 0.210 1.50984 64.2 INFINITY
S11 INFINITY 0.590
S2 S3 S4 S5
K -0.05185 26.79241 39.71105 23.05479
A -2.0191E-02 -1.0892E-01 -1.3125E-01 2.1342E-02
B -7.4022E-03 -1.6822E-02 -1.8374E-01 -1.5331E-01
C -3.1624E-02 -1.3861E-01 1.7485E-01 1.0159E-01
D 3.0040E-02 1.7800E-01 -3.2718E-01 -8.9655E-02
E -1.0601E-02 -1.2608E-01 2.4131E-01 4.2120E-02
F -1.1826E-02 3.7089E-02 8.5310E-03 -6.1746E-03
G -1.8279E-04 -2.1091E-03 -4.0904E-02 -1.9828E-05
H 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
J 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
S6 S7 S8 S9
K -14.53670 -1.68626 -4.78986 -3.35003
A 1.1405E-01 9.4855E-02 -6.2375E-02 -7.6433E-02
B -1.9799E-01 -1.3839E-01 -3.7118E-02 1.4180E-02
C 2.8127E-01 1.3644E-01 2.8661E-02 -1.7195E-03
D -2.8344E-01 -9.8208E-02 -6.8409E-03 7.9145E-04
E 1.5876E-01 6.5929E-02 2.1528E-04 -5.5468E-04
F -4.6477E-02 -2.4937E-02 2.0078E-04 1.2934E-04
G 5.6304E-03 3.7897E-03 -2.6541E-05 -9.8225E-06
H 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
J 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
하기의 [표 10]과 [표 11] 및 [표 12]는 도 8의 렌즈 어셈블리(700)의 렌즈 데이터와 비구면 계수를 각각 기재한 것으로서, 'S1(aperture stop)'은 조리개(S)의 개구면을 지시할 수 있으며, 'S2~S11'은 관련된 렌즈 및/또는 대역 통과 필터의 표면을 지시할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(700)는 2.01mm의 초점거리를 가지며, F-수가 1.23이고, 940nm 파장의 빛에 대하여 36.1도의 반화각을 가질 수 있으며, 상술한 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
곡률 반경 두께 또는
공기 간격		 굴절율 아베수 초점거리
S1
(aperture stop)		 INFINITY -0.100
S2 1.792 0.579 1.613 23.9 6.711
S3 2.786 0.128
S4 1.259 0.296 1.613 23.9 20.68
S5 1.272 0.175
S6 -6.425 0.562 1.613 23.9 2.21
S7 -1.156 0.100
S8 1.072 0.350 1.613 23.9 -7.914
S9 0.769 0.227
S10 INFINITY 0.300 1.50838 64.2 INFINITY
S11 INFINITY 0.502
S2 S3 S4 S5
K -68.38379 8.01173 -3.32863 -1.69326
A 1.1826E+00 -6.8670E-01 -7.6872E-01 1.5163E-03
B -7.8960E+00 -4.2143E-01 -3.1647E-01 -2.1957E+00
C 4.0418E+01 7.1638E+00 -9.0472E+00 2.5703E+00
D -1.4714E+02 -3.5503E+01 6.5850E+01 1.0479E+01
E 3.6452E+02 1.0874E+02 -1.9846E+02 -4.4377E+01
F -5.9949E+02 -2.1449E+02 3.4197E+02 7.2759E+01
G 6.2442E+02 2.6150E+02 -3.5177E+02 -6.2311E+01
H -3.7254E+02 -1.7876E+02 1.9848E+02 7.2759E+01
J 9.6812E+01 5.2133E+01 -4.6269E+01 -4.9808E+00
S6 S7 S8 S9
K -99.00000 -33.82895 -0.32309 -4.43967
A 4.6614E-01 -2.3354E+00 -1.3123E+00 -2.1389E-01
B -4.1358E-01 1.4377E+01 3.7005E+00 4.7883E-02
C -1.0257E+00 -6.1458E+01 -1.0778E+01 4.8005E-01
D 1.2505E+00 1.8359E+02 2.2199E+01 -1.5142E+00
E 7.6276E+00 -3.7361E+02 -3.1022E+01 2.3882E+00
F -2.6838E+01 5.0770E+02 2.8518E+01 -2.2527E+00
G 3.6385E+01 -4.3993E+02 -1.6466E+01 1.2738E+00
H -2.2865E+01 2.1960E+02 5.4440E+00 -3.9652E-01
J 5.5171E+00 -4.7939E+01 -7.9850E-01 5.1958E-02
하기의 [표 13]과 [표 14] 및 [표 15]는 도 9의 렌즈 어셈블리(800)의 렌즈 데이터와 비구면 계수를 각각 기재한 것으로서, 상기 렌즈 어셈블리(800)는 제1 렌즈의 이미지 센서 측 면(S3)의 유효경이 실질적으로 조리개로서 기능할 수 있다. 한 실시예에서, 제1 렌즈의 피사체 측 면(S2)은 상기 렌즈 어셈블리(800)를 장착 또는 고정하는 구조물과 결합할 수 있으며, 이러한 구조물은 주변으로 입사하는 광속을 제어하여 주변부 성능을 높이는 기계적인 조리개로서 기능할 수 있다. 하기의 [표 13]에서 'S1'은 제1 렌즈의 피사체 측 면(S2)과 결합하는 구조물의 표면을 의미할 수 있다. 'S2~S11'은 관련된 렌즈 및/또는 대역 통과 필터의 표면을 지시할 수 있다. 상기 렌즈 어셈블리(800)는 3.89mm의 초점거리를 가지며, F-수가 1.45이고, 940nm 파장의 빛에 대하여 35.7도의 반화각을 가질 수 있으며, 상술한 수학식들 중 적어도 하나를 만족할 수 있다.
곡률 반경 두께 또는
공기 간격		 굴절율 아베수 초점거리
S1 INFINITY -0.150
S2 2.084 0.614 1.53541 56.09 9.7
S3
(aperture stop)		 3.123 0.366
S4 2.667 0.376 1.64255 19.23 10.917
S5 4.066 1.017
S6 -2.785 0.490 1.64255 19.23 2.788
S7 -1.165 0.108
S8 2.370 0.461 1.64255 19.23 -3.018
S9 0.985 0.668
S10 INFINITY 0.300 1.50838 64.2 INFINITY
S11 INFINITY 0.703
S2 S3 S4 S5
K -0.98531 -7.99959 0.41056 1.08664
A -4.8876E-03 -1.8023E-02 -4.8978E-02 -5.2938E-03
B 6.3676E-03 -1.3422E-02 -3.1622E-02 -4.8831E-02
C -1.4707E-02 -5.2194E-03 -1.4098E-02 -8.1103E-03
D 9.5187E-03 1.0960E-03 -8.2401E-03 6.0295E-03
E -3.1780E-03 0.0000E+00 1.1868E-02 1.5868E-03
F 0.0000E+00 0.0000E+00 -2.4533E-03 -7.7860E-04
G 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
H 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
J 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
S6 S7 S8 S9
K -3.47405 -3.28059 -3.28059 -3.28059
A 3.4042E-02 -3.2322E-02 -3.2322E-02 -3.2322E-02
B -4.2380E-02 6.2648E-02 6.2648E-02 6.2648E-02
C 3.7445E-02 -9.3393E-02 -9.3393E-02 -9.3393E-02
D -1.2497E-02 9.5938E-02 9.5938E-02 9.5938E-02
E 0.0000E+00 -4.7772E-02 -4.7772E-02 -4.7772E-02
F 0.0000E+00 1.0888E-02 1.0888E-02 1.0888E-02
G 0.0000E+00 -8.9235E-04 -8.9235E-04 -8.9235E-04
H 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
J 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
상기와 같은 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)는 조합되는 각 렌즈들의 아베수가 낮아 렌즈 소재를 단순화할 수 있다. 예를 들어, 렌즈를 제작함에 있어, 플라스틱 소재를 활용함으로써 굴절율이 높은 비구면 렌즈를 구현하기 용이할 수 있으며, 이를 통해 렌즈 어셈블리를 소형화할 수 있다. 이러한 렌즈 어셈블리는 이동통신 단말기와 같은 소형화된 전자 장치에도 탑재되기 용이할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 더 참조하여, 상기와 같은 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)를 포함하는 카메라 모듈 또는 전자 장치(예: 도 2의 카메라 모듈(280) 또는 도 3의 전자 장치(300))에 관해 살펴보기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)는 도 2의 렌즈 어셈블리(210)로서 제공될 수 있다. 한 실시예에서, 상기와 같은 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)를 포함하는 카메라 모듈(예: 도 2의 카메라 모듈(280))은 도 3 또는 도 4의 카메라 모듈(305, 312, 313)로서 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 도 3의 전자 장치(300) 후면에 배치된 상기 카메라 모듈(312, 313) 중 하나(이하, '제1 카메라(313)'라 함)는 상기와 같은 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)를 포함할 수 있으며, 근적외선을 이용하여 피사체 또는 피사체 영역에 대한 거리 정보를 검출할 수 있다. 상기 카메라 모듈(312, 313) 중 다른 하나(이하, '제2 카메라(312)'라 함)는 칼라 또는 흑백 이미지를 촬영하기 위한 카메라로서, 예를 들면, 상기 제2 카메라(312)는 피사체에 관한 제2 정보를 획득할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 제2 정보는, 피사체에 대한 색상 정보, 명도(brightness) 정보, 채도(chroma) 정보 및 대비(contrast) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 상기 제2 카메라(312)가 상기 전자 장치(300)의 후면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 카메라(313)은 피사체 영역의 거리 정보를 검출하는 근적외선 카메라로서 제공되고, 복수의 상기 제2 카메라(312) 중 하나는 망원 카메라로서, 복수의 상기 제2 카메라(312) 중 다른 하나는 광각 카메라로서 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 렌즈의 외경이나 렌즈 어셈블리의 전장에 대한 설계 조건이 비교적 자유로운 환경이라면, 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)를 포함하는 카메라 모듈(예: 도 2의 카메라 모듈(280))은 공공 장소나 일상 생활 공간 등의 보안 용도로서 활용될 수 있다. 예컨대, 보안용 폐쇄회로 카메라, 차량 내 사물 인식용 카메라, 열화상 카메라에 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800) 또는 상기 카메라 모듈(280)이 활용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)는 수 mm 정도의 전장으로 제작이 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)는 이동통신 단말기와 같은 개인용 전자 장치에 탑재되어 피사체 또는 피사체 영역에서 거리 정보를 검출할 수 있게 함으로써, 전자 장치(예: 도 3 또는 도 4의 전자 장치(300))는 사물 인식, 증강 현실, 3차원 스캐너와 같은 기능을 사용자에게 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(300), 예를 들어, 도 1의 프로세서(120) 또는 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260)는 상기 제1 카메라(313)를 통해 획득된 제1 정보에 기반하여 피사체 또는 피사체 영역의 거리 정보를 검출할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 프로세서(120) 또는 상기 이미지 시그널 프로세서(260)는 상기 제2 정보를 통해 획득된 제2 정보를 상기 제1 정보와 합성하여 피사체 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 카메라(313)를 통해 획득된 거리 정보를 이용하여 상기 제2 카메라(312)를 통해 획득된 이미지를 처리함으로써 촬영 이미지에 다양한 시각적 효과를 부여할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 정보와 제2 정보를 합성함에 있어, 상기 프로세서(120) 또는 상기 이미지 시그널 프로세서(260)는 제1 정보에 기반하여 제2 정보에서 획득된 피사체 이미지의 특정 부분을 강조하는 처리를 통해 3차원 캐릭터 형상을 가진 피사체 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(300)는 광원 장치를 이용하여 피사체를 향해 빛(예: 적외선 또는 근적외선)을 방사하며, 상기 제1 카메라(313)는 광원 장치로부터 방사되어 피사체에 의해 반사된 빛을 검출하여 피사체에 대한 제1 정보, 예를 들어, 거리 정보를 검출할 수 있다. 한 실시예에서, 광원 장치는, 상기 전자 장치의(300)의 발광 소자(306)와 유사하게, 상기 전자 장치(300)의 후면에 배치될 수 있으며, 적외선 발광 다이오드 또는 근적외선 레이저 광원을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)는 상기 전자 장치(300)의 전면에서 상기 카메라 모듈(305)에 탑재될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)는 대역 통과 필터(예: 도 4의 대역 통과 필터(405))를 포함함으로써 특정 파장(예: 840±5nm 또는 940±5nm)의 빛을 투과시키고 다른 파장의 빛을 차단할 수 있다. 예컨대, 상기 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)를 탑재하고 있다면, 상기 카메라 모듈(305)는 상기 발광 소자(306)에서 방사되어 피사체에 의해 반사된 빛을 검출하여 피사체 또는 피사체 영역에 대한 거리 정보를 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 렌즈 어셈블리(예: 도 5 내지 도 9의 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 700, 800)는, 정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈(예: 도 5의 제1 렌즈(401)), 정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈(예: 도 5의 제2 렌즈(402)), 정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈(예: 도 5의 제3 렌즈(403)), 및 정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈(예: 도 5의 제4 렌즈(404))를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 1]을 만족할 수 있다.
[조건식 1]
Figure pat00010
(여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈 중 적어도 하나는 플라스틱 비구면 렌즈로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 렌즈 어셈블리는 상기 제4 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치된 대역 통과 필터(band pass filter)(예: 도 5의 대역 통과 필터(405))를 더 포함하고, 상기 대역 통과 필터는, 800~1000nm 사이의 파장을 가진 광에 대하여 90% 이상, 99% 이하의 투과율을 가지며, 가시광에 대하여 0.0001% 이상 1% 이하의 투과율을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 상기 광축이 지나는 중앙부에서, 상기 제3 렌즈의 이미지 센서 측 면은 상기 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 상기 광축이 지나는 중앙부에서, 상기 제4 렌즈의 피사체 측 면은 피사체 측으로 볼록한 형상을 가지며, 이미지 센서 측 면은 상기 이미지 센서 측으로 오목한 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 2]를 만족할 수 있다.
[조건식 2]
Figure pat00011
(여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 3]을 만족할 수 있다.
[조건식 3]
Figure pat00012
(여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 제1 렌즈의 초점 거리 비는 다음의 [조건식 4]를 만족할 수 있다.
[조건식 4]
Figure pat00013
(여기서, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경에 대한 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경의 비는 다음의 [조건식 5]를 만족할 수 있다.
[조건식 5]
Figure pat00014
(여기서, 'R5'는 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을, 'R9'은 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면과 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면 중 적어도 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면은 상기 이미지 센서 측으로 오목한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1, 도 3 또는 도 4의 전자 장치(101, 300))는, 렌즈 어셈블리(예: 도 5 내지 도 9의 렌즈 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800))를 포함하는 제1 카메라(예: 도 3 또는 도 4의 카메라 모듈(305, 313))로서, 상기 렌즈 어셈블리를 통해 입사된 빛으로부터 피사체에 관한 제1 정보를 획득하는 상기 제1 카메라, 상기 피사체에 관하여 상기 제1 정보와는 다른 적어도 하나의 제2 정보를 획득하는 적어도 하나의 제2 카메라(예: 도 3 또는 도 4의 카메라 모듈(305, 312)), 및 상기 제1 정보에 기반하여 피사체 영역에서 거리 정보를 검출하는 프로세서 또는 이미지 시그널 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260))를 포함하고, 상기 렌즈 어셈블리는, 정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈, 정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈, 정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈, 및 정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 6]을 만족할 수 있다.
[조건식 6]
Figure pat00015
(여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 전자 장치 또는 렌즈 어셈블리는 상기 제4 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치된 대역 통과 필터(band pass filter)를 더 포함하고, 상기 대역 통과 필터는, 800~1000nm 사이의 파장을 가진 광에 대하여 90% 이상, 99% 이하의 투과율을 가지며, 가시광에 대하여 0.0001% 이상 1% 이하의 투과율을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 전자 장치는 광원 장치(예: 도 4의 발광 소자(306))를 더 포함하고, 상기 제1 카메라는 상기 광원 장치로부터 방사되어 피사체에 의해 반사된 빛을 입사받아 상기 제1 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 광원 장치는 적외선 발광 다이오드 또는 근적외선 레이저 광원을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 7]을 만족할 수 있다.
[조건식 7]
Figure pat00016
(여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 8]을 만족할 수 있다.
[조건식 8]
Figure pat00017
(여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 제1 렌즈의 초점 거리 비는 다음의 [조건식 9]를 만족할 수 있다.
[조건식 9]
Figure pat00018
(여기서, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경에 대한 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경의 비는 다음의 [조건식 10]을 만족할 수 있다.
[조건식 10]
Figure pat00019
(여기서, 'R5'는 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을, 'R9'은 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을 나타냄)
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서 또는 상기 이미지 시그널 프로세서는 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 합성하여 피사체의 이미지를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 카메라는 상기 피사체에 관한 색상 정보, 명도(brightness) 정보, 채도(chroma) 정보 및 대비(contrast) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제2 정보를 획득할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
101, 300: 전자 장치
400, 500, 600, 700, 800: 렌즈 어셈블리
405: 대역 통과 필터 406: 이미지 센서

Claims (20)

  1. 렌즈 어셈블리에 있어서,
    정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈;
    정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈;
    정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈; 및
    정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 1]을 만족하는 렌즈 어셈블리.
    [조건식 1]
    Figure pat00020

    (여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈 중 적어도 하나는 플라스틱 비구면 렌즈로 이루어진 렌즈 어셈블리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치된 대역 통과 필터(band pass filter)를 더 포함하고,
    상기 대역 통과 필터는, 800~1000nm 사이의 파장을 가진 광에 대하여 90% 이상, 99% 이하의 투과율을 가지며, 가시광에 대하여 0.0001% 이상 1% 이하의 투과율을 가지는 렌즈 어셈블리.
  4. 제1 항에 있어서, 적어도 상기 광축이 지나는 중앙부에서, 상기 제3 렌즈의 이미지 센서 측 면은 상기 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 렌즈 어셈블리.
  5. 제1 항에 있어서, 적어도 상기 광축이 지나는 중앙부에서, 상기 제4 렌즈의 피사체 측 면은 피사체 측으로 볼록한 형상을 가지며, 이미지 센서 측 면은 상기 이미지 센서 측으로 오목한 형상을 가진 렌즈 어셈블리.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 2]를 만족하는 렌즈 어셈블리.
    [조건식 2]
    Figure pat00021

    (여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 3]을 만족하는 렌즈 어셈블리.
    [조건식 3]
    Figure pat00022

    (여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 제1 렌즈의 초점 거리 비는 다음의 [조건식 4]를 만족하는 렌즈 어셈블리.
    [조건식 4]
    Figure pat00023

    (여기서, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
  9. 제1 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경에 대한 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경의 비는 다음의 [조건식 5]를 만족하는 렌즈 어셈블리.
    [조건식 5]
    Figure pat00024

    (여기서, 'R5'는 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을, 'R9'은 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을 나타냄)
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면과 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면 중 적어도 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면은 상기 이미지 센서 측으로 오목한 형상을 가진 렌즈 어셈블리.
  11. 전자 장치에 있어서,
    렌즈 어셈블리를 포함하는 제1 카메라로서, 상기 렌즈 어셈블리를 통해 입사된 빛으로부터 피사체에 관한 제1 정보를 획득하는 상기 제1 카메라;
    상기 피사체에 관하여 상기 제1 정보와는 다른 적어도 하나의 제2 정보를 획득하는 적어도 하나의 제2 카메라; 및
    상기 제1 정보에 기반하여 피사체 영역에서 거리 정보를 검출하는 프로세서 또는 이미지 시그널 프로세서를 포함하고,
    상기 렌즈 어셈블리는
    정의 굴절력을 가지며 피사체 측 면이 볼록한 형상을 가진 제1 렌즈;
    정의 굴절력을 가지며, 피사체 측 면에서 광축이 지나는 중앙부는 피사체 측으로 볼록하고, 피사체 측 면에서 중앙부 둘레의 주변부는 이미지 센서 측으로 볼록한 형상을 가진 제2 렌즈;
    정 또는 부의 굴절력을 가진 제3 렌즈; 및
    정 또는 부의 굴절력을 가진 제4 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈는 피사체 측으로부터 상기 이미지 센서 측으로 상기 광축을 따라 순차적으로 배치되며,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈의 아베수 합은 다음의 [조건식 6]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 6]
    Figure pat00025

    (여기서, 'v1'는 상기 제1 렌즈의 아베수를, 'v2'는 상기 제2 렌즈의 아베수를, 'v3'은 상기 제3 렌즈의 아베수를, 'v4'는 상기 제4 렌즈의 아베수를 나타냄)
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치된 대역 통과 필터(band pass filter)를 더 포함하고,
    상기 대역 통과 필터는, 800~1000nm 사이의 파장을 가진 광에 대하여 90% 이상, 99% 이하의 투과율을 가지며, 가시광에 대하여 0.0001% 이상 1% 이하의 투과율을 가지는 전자 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    광원 장치를 더 포함하고,
    상기 제1 카메라는 상기 광원 장치로부터 방사되어 피사체에 의해 반사된 빛을 입사받아 상기 제1 정보를 획득하는 전자 장치.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 광원 장치는 적외선 발광 다이오드 또는 근적외선 레이저 광원을 포함하는 전자 장치.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 제1 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 7]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 7]
    Figure pat00026

    (여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
  16. 제11 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리 비는 다음의 [조건식 8]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 8]
    Figure pat00027

    (여기서, 'f'는 상기 렌즈 어셈블리의 전체 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
  17. 제11 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 대한 상기 제1 렌즈의 초점 거리 비는 다음의 [조건식 9]를 만족하는 전자 장치.
    [조건식 9]
    Figure pat00028

    (여기서, 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를, 'f2'은 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 나타냄)
  18. 제11 항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경에 대한 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경의 비는 다음의 [조건식 10]을 만족하는 전자 장치.
    [조건식 10]
    Figure pat00029

    (여기서, 'R5'는 상기 제2 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을, 'R9'은 상기 제4 렌즈의 이미지 센서 측 면의 곡률 반경을 나타냄)
  19. 제11 항에 있어서, 상기 프로세서 또는 상기 이미지 시그널 프로세서는 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 합성하여 피사체의 이미지를 생성하는 전자 장치.
  20. 제11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 카메라는 상기 피사체에 관한 색상 정보, 명도(brightness) 정보, 채도(chroma) 정보 및 대비(contrast) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상기 제2 정보를 획득하는 전자 장치.
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