JP2022545748A - Ｔｏｆカメラ - Google Patents

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Abstract

本発明の実施例に係るＴｏＦカメラは赤外線発光素子アレイを含み、光信号を生成する光源部；前記光源部上に配置され、複数のレンズを含むレンズ部；そして前記レンズ部を通過した前記光信号の光パターンが面照明または複数のスポットパターンを含むスポット照明となるように前記レンズ部を調整する調整部を含み、前記レンズ部は、前記光パターンの輻射照度が中心から遠ざかるほど減少するバレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を形成する歪曲収差を有する。

Description

実施例はＴｏＦカメラに関する。
３次元コンテンツはゲーム、文化だけでなく、教育、製造、自律走行などの多くの分野で適用されており、３次元コンテンツを獲得するために深さ情報（ＤｅｐｔｈＭａｐ）が必要である。深さ情報は空間上の距離を表す情報であり、２次元映像の一地点に対して他の地点の遠近情報を表す。深さ情報を獲得する方法として、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）構造光を客体に投射する方式、ステレオカメラを利用する方式、ＴＯＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）方式などが利用されている。
このようなＴＯＦ方式や構造光方式の場合は赤外線波長領域の光を利用しているが、最近では赤外線波長領域の特徴を利用して生体認証に利用しようとする試みがある。例えば、指などに広がった静脈の形は胎児のときから一生の間変わらず、人ごとに異なると知られている。これに伴い、赤外線光源が搭載されたカメラ装置を利用して静脈パターンを識別することができる。このために、指を撮影した後、指の色と形状に基づいて背景を除去して各指を検出することができ、検出された各指の色情報から各指の静脈パターンを抽出することができる。すなわち、指の平均色、指に分布した静脈の色、および指にあるシワの色は互いに異なり得る。例えば、指に分布した静脈の色は指の平均色に比べて赤色が弱いこともあり、指にあるシワの色は指の平均色に比べて暗いこともある。このような特徴を利用してピクセル別に静脈に近似した値を計算することができ、計算した結果を利用して静脈パターンを抽出することができる。そして、抽出された各指の静脈パターンと予め登録されたデータを対比して個人を識別することができる。
ただし、従来ＴＯＦカメラの場合には、客体との距離や客体の大きさのような状況にかかわらず、同一の光度と大きさの光を出力している。これに伴い、光飽和現象が発生して、イメージを獲得できないか十分な情報を獲得できないため不正確なイメージを生成する問題点が発生している。また、常に同一の光のパターンを利用するため撮影の目的に適応的に駆動することができず、消費電力を効率的に制御できないという問題点がある。また、反射光の受信時に受信段で周辺部の情報が消失することにより、データの信頼度が低下する問題点がある。
実施例は撮影目的に適応的に駆動できるＴｏＦカメラを提供するところにある。
また、実施例は消費電力を効率的に制御できるＴｏＦカメラを提供するところにある。
また、実施例は信頼度が高いデータを獲得できるＴｏＦカメラを提供するところにある。
実施例で解決しようとする課題はこれに限定されるものではなく、以下で説明する課題の解決手段や実施形態から把握され得る目的や効果も含まれると言える。
本発明の実施例に係るＴｏＦカメラは赤外線発光素子アレイを含み、光信号を生成する光源部；前記光源部上に配置され、複数のレンズを含むレンズ部；そして前記レンズ部を通過した前記光信号の光パターンが面照明または複数のスポットパターンを含むスポット照明となるように前記レンズ部を調整する調整部を含み、前記レンズ部は、前記光パターンの輻射照度が中心から遠ざかるほど減少するバレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を形成する歪曲収差を有する。
前記調整部は、前記光信号の光経路を変更して前記光信号の光パターンを調整することができる。
前記調整部は、駆動部材を含み、前記駆動部材を通じて前記レンズ部を移動させて前記光源部と前記レンズ部の間の距離を変更することができる。
前記レンズ部の後方焦点が前記光源部から遠ざかると前記光信号の光パターンが前記面照明となり、前記レンズ部の後方焦点が前記光源部に近づくと前記光信号の光パターンが前記スポット照明となり得る。
前記調整部は、屈折率を変更できる光学部材を含み、前記光学部材に印加された信号によって前記屈折率を変更することができる。
前記レンズ部は、有効焦点距離（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ、ＥＦＬ）が０．４ｍｍより大きいか同じであり、２ｍｍより小さいか同じであり得る。
前記歪曲収差は、前記バレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に対応する符号を有し、前記レンズ部の視野角の半角（ｈａｌｆａｎｇｌｅ）地点で、５％以上２０％以下の歪曲率大きさを有することができる。
前記レンズ部の中心から前記レンズ部の視野角の半角地点まで歪曲率大きさがフィールド別に単調増加（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）し得る。
前記歪曲収差は、前記レンズ部の視野角の１／７地点で１％以内の歪曲率大きさを有することができる。
前記歪曲収差は、前記レンズ部の視野角の２／７地点で、４％以上１０％以下の歪曲率大きさを有することができる。
前記歪曲収差は、前記レンズ部の視野角の３／７地点で、１０％以上２０％以下の歪曲率大きさを有することができる。
前記歪曲収差は、前記レンズ部の視野角の半角（ｈａｌｆａｎｇｌｅ）地点で、１３％以上２０％以下の歪曲率大きさを有することができる。
前記レンズ部の視野角は、６９度～８０度のうちいずれか一つの値を有することができる。
前記光源部は、互いに異なるスポット密度に対応して設定された複数の駆動モードに応じて複数の発光素子のうち少なくとも一つを駆動することができる。
実施例によると、消費電力の効率を上げることができる。
また、撮影目的に適応的に駆動することができる。
また、撮影映像に対する正確度および信頼度を高めることができる。
本発明の多様かつ有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
本発明の実施例に係るカメラモジュールの構成例を示した図面である。 本発明の実施例に係る発光部が生成する光信号を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る発光部の構成図である。 本発明の実施例に係る光パターンの調整を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る駆動部材を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る光学部材の配置構造を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る電気湿潤（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）基盤の液体レンズを説明するための図面である。 本発明の実施例に係る形状変換ポリマー（ｓｈａｐｅｃｈａｎｇｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒ）基盤の液体レンズを説明するための図面である。 本発明の実施例に係る屈折率レンズ（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｌｅｎｓ）を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る屈折率レンズ（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｌｅｎｓ）を説明するための図面である。 本発明の実施例に係るアコースティックレンズ（ａｃｏｕｓｔｉｃｌｅｎｓ）を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る歪曲収差が適用されたレンズ部を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る歪曲収差の符号を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る歪曲収差の符号を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る面照明のシミュレーション結果を示した図面である。 本発明の実施例に係る面照明のシミュレーション結果を示した図面である。 本発明の一実施例に係る複数の発光素子の配置および連結構造を示した図面である。 図１６の発光素子の配置および連結構造による駆動例を説明するための図面である。 本発明の他の実施例に係る複数の発光素子の配置および連結構造を示した図面である。 図１８の発光素子の配置および連結構造による駆動例を説明するための図面である。 本発明の実施例に係る光源部の一部領域の駆動に対する一実施例を示した図面である。 本発明の実施例に係る光源部の一部領域の駆動に対する他の実施例を示した図面である。
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
ただし、本発明の技術思想は説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され得、本発明の技術思想範囲内であれば、実施例間にその構成要素の中の一つ以上を選択的に結合、置き換えて使うことができる。
また、本発明の実施例で使われる用語（技術および科学的用語を含む）は、明白に特に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般的に理解され得る意味で解釈され得、辞書に定義された用語のように一般的に使われる用語は関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができるであろう。
また、本発明の実施例で使われた用語は実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。
本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も含むことができ、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうち少なくとも一つ（または一つ以上）」と記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせられ得るすべての組み合わせの中の一つ以上を含むことができる。
また、本発明の実施例の構成要素の説明において、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を使うことができる。
このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などに限定されない。
そして、或る構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合だけでなく、その構成要素とその他の構成要素の間にあるさらに他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。
また、各構成要素の「上（うえ）または下（した）」に形成または配置されるものと記載される場合、上（うえ）または下（した）は二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく、一つ以上のさらに他の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上（うえ）または下（した）」と表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
本発明の実施例に係るカメラモジュール１０は、ＴｏＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）機能を利用して深さ情報を抽出するカメラまたはカメラ装置を意味し得る。したがって、カメラモジュール１０はＴｏＦカメラ装置、ＴｏＦカメラモジュール１０、ＴｏＦカメラと混用され得る。
図１は、本発明の実施例に係るカメラモジュールの構成例を示した図面である。
図１に図示されたように、本発明の実施例に係るカメラモジュール１０は発光部１００および受光部２００を含むことができ、制御部３００および処理部４００をさらに含むことができる。
発光部１００は光信号を生成した後、生成された光信号を客体に出力するユニットであり得る。このために、発光部１００は発光素子のように光を生成できる構成、光をモジュレーション（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）できる構成を含むことができる。光信号はパルス波（ｐｕｌｓｅｗａｖｅ）の形態または持続波（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗａｖｅ）の形態であり得る。持続波はサイン波（ｓｉｎｕｓｏｉｄｗａｖｅ）や四角波（ｓｑｕａｒｅｄｗａｖｅ）の形態であり得る。
また、発光部１００は光信号の光経路を歪曲させて出力することができる。光信号の光経路は予め設定された歪曲収差（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）により歪曲され得る。
また、発光部１００は多様な光パターンの光信号を出力することができる。発光部１００は面照明の光信号を出力したりスポット照明の光信号を出力することができる。発光部１００は制御信号により光信号の光経路を変更できる構造を含むことができる。
また、発光部１００は多様な照射領域に光信号を出力することができる。発光部１００は発光素子アレイを領域別に駆動して多様な照射領域に光信号を出力することができる。発光部１００は制御信号により照射領域を変更するための発光素子アレイを含むことができる。
受光部２００は客体に反射した光を感知することができる。受光部２００は客体に反射した光信号を感知することができる。この時、感知される光信号は発光部１００が出力した光信号が客体に反射したものであり得る。受光部２００は光信号を感知するためにレンズアッシー、フィルタおよびセンサを含むことができる。
客体から反射した光信号はレンズアッシーを通過することができる。レンズアッシーの光軸はセンサの光軸とアライメント（ａｌｉｇｎ）され得る。フィルタはレンズアッシーとセンサ間に配置され得る。フィルタは客体とセンサ間の光経路上に配置され得る。フィルタは所定の波長範囲を有する光をフィルタリングすることができる。フィルタは光の特定の波長帯域を透過させることができる。フィルタは特定波長の光を通過させることができる。例えば、フィルタは発光部１００が出力する光信号の波長帯域で光を通過させることができる。フィルタは赤外線帯域の光を通過させ、赤外線帯域以外の光を遮断させることができる。またはフィルタは可視光線を通過させ、可視光線以外の波長の光を遮断させることができる。センサは光をセンシングすることができる。センサは光信号を受信することができる。センサは光信号をセンシングするイメージセンサであり得る。センサは光信号を感知して電気的信号で出力することができる。センサは発光素子で出力する光の波長に対応する波長の光を感知することができる。センサは赤外線帯域の光を感知することができる。またはセンサは可視光線帯域の光を感知することができる。センサはレンズアッシーを通過した光を対応する電気信号に変換するピクセルアレイ、ピクセルアレイに含まれた複数のピクセルを駆動する駆動回路および各ピクセルのアナログピクセル信号をリード（ｒｅａｄ）するリードアウト回路を含むことができる。リードアウト回路はアナログピクセル信号を基準信号と比較して、アナログ－デジタル変換を通じてデジタルピクセル信号（または映像信号）を生成することができる。ここで、ピクセルアレイに含まれた各ピクセルのデジタルピクセル信号は映像信号を構成し、映像信号はフレーム単位で伝送されるのでイメージフレームと定義され得る。すなわち、イメージセンサは複数のイメージフレームを出力することができる。
受光部２００は発光部１００と並んで配置され得る。受光部２００は発光部１００のとなりに配置され得る。受光部２００は発光部１００と同一の方向に配置され得る。
制御部３００は発光部１００および受光部２００のうち少なくとも一つの駆動を制御することができる。一実施例として、制御部３００は制御信号を生成し、生成された制御信号を通じて発光部１００の発光素子の駆動を制御することができる。他の実施例として、制御部３００は制御信号を生成し、生成された制御信号を通じて光信号の光経路の変更を制御することができる。
制御部３００は図１の（ａ）および（ｂ）のように、カメラモジュール１０に含まれ得る。例えば、制御部３００はカメラモジュール１０の基板に結合された形態で具現され得る。他の実施例として、制御部３００は図１の（ｃ）および（ｄ）のように、カメラモジュール１０が配置された端末２０に含まれてもよい。例えば、処理部４００はカメラモジュール１０が搭載されたスマートフォンのアプリケーションプロセッサ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＡＰ）の形態で具現され得る。
処理部４００は受光部２００が生成した電気信号に基づいて映像を生成することができる。処理部４００は位相パルス周期ごとに生成される電気信号からサブフレーム映像を生成することができる。そして、処理部４００はフレームパルス周期の間生成された複数のサブフレーム映像から一つのフレーム映像を生成することができる。また、処理部４００は複数のサブフレーム映像や複数のフレーム映像を通じて一つの高解像映像を生成してもよい。例えば、処理部４００は超解像（ＳｕｐｅｒＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ、ＳＲ）技法を通じて高解像度の映像を生成することができる。
処理部４００は図１の（ａ）および（ｄ）のように、カメラモジュール１０に含まれ得る。例えば、処理部４００は受光部２００に含まれたセンサと結合された形態で具現され得る。他の例として、処理部４００は発光部１００と受光部２００が配置される基板に結合された形態で具現されてもよい。他の実施例として、処理部４００は図１の（ｂ）および（ｃ）のように、カメラモジュール１０が配置された端末２０に含まれてもよい。例えば、カメラモジュール１０がスマートフォンに配置された場合、処理部４００はスマートフォンのアプリケーションプロセッサ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＡＰ）の形態で具現され得る。
図２は、本発明の実施例に係る発光部が生成する光信号を説明するための図面である。
図２の（ａ）に図示されたように、発光部１００は一定の周期で光パルスを生成することができる。発光部１００は所定のパルス反復周期（ｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で所定のパルス幅（ｔｐｕｌｓｅ）を有する光パルスを生成することができる。
図２の（ｂ）に図示されたように、発光部１００は一定個数の光パルスをグルーピング（ｇｒｏｕｐｉｎｇ）して一つの位相パルスを生成することができる。発光部１００は所定の位相パルス周期（ｔｐｈａｓｅ）と所定の位相パルス幅（ｔｅｘｐｏｓｕｒｅ、ｔｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ、ｔｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を有する位相パルスを生成することができる。ここで、一つの位相パルス周期（ｔｐｈａｓｅ）は一つのサブフレームに対応することができる。サブフレーム（ｓｕｂ－ｆｒａｍｅ）は位相フレーム（ｐｈａｓｅｆｒａｍｅ）と呼ばれ得る。位相パルス周期は所定の個数でグルーピングされ得る。４個の位相パルス周期（ｔｐｈａｓｅ）をグルーピングする方式は４－ｐｈａｓｅ方式と呼ばれ得る。８個の周期（ｔｐｐｈａｓｅ）をグルーピングするものは８－ｐｈａｓｅ方式と呼ばれ得る。
図２の（ｃ）に図示されたように、発光部１００は一定個数の位相パルスをグルーピングして一つのフレームパルスを生成することができる。発光部１００は所定のフレームパルス周期（ｔｆｒａｍｅ）と所定のフレームパルス幅（ｔｐｈａｓｅｇｒｏｕｐ（ｓｕｂ－ｆｒａｍｅｇｒｏｕｐ））を有するフレームパルスを生成することができる。ここで、一つのフレームパルス周期（ｔｆｒａｍｅ）は一つのフレームに対応することができる。したがって、１０ＦＰＳで客体を撮影する場合、１秒に１０回のフレームパルス周期（ｔｆｒａｍｅ）が繰り返され得る。４－ｐａｈｓｅ方式で、一つのフレームには４個のサブフレームが含まれ得る。すなわち、一つのフレームは４個のサブフレームを通じて生成され得る。８－ｐｈａｓｅ方式で、一つのフレームには８個のサブフレームが含まれ得る。すなわち、一つのフレームは８個のサブフレームを通じて生成され得る。
前記で説明のために、光パルス、位相パルスおよびフレームパルスの用語を利用したが、これに限定されない。
図３は、本発明の実施例に係る発光部の構成図である。
図３に図示されたように、本発明の実施例に係る発光部１００は光源部１１０、レンズ部１２０および調整部１３０を含むことができる。
光源部１１０は複数の発光素子が所定の規則に沿って配列され、光信号を生成することができる。光源部１１０は互いに異なるスポット密度に対応して設定された複数の駆動モードに応じて複数の発光素子のうち少なくとも一つを駆動することができる。このために、光源部１１０は一定の規則に沿って発光素子を配置し電気的に連結することができる。
まず、発光素子の配置を詳察すると、発光素子は第１～第３ラインを含む複数のラインに配置され得る。この時、第２ラインは第１ラインと第３ラインの間に配置され、第１～第３ラインは繰り返して配置され得る。
次に、発光素子の連結を詳察する。一実施例として、第１～第３ラインはそれぞれのライン別に複数の発光素子が電気的に連結され得る。この場合、複数の駆動モードは、第１ライン、第２ラインおよび第３ラインに配置された複数の発光素子を駆動する第１駆動モード、第１ラインおよび第３ラインに配置された複数の発光素子を駆動する第２駆動モード、および第１ラインに配置された複数の発光素子を駆動する第３駆動モードのうち少なくとも一つを含むことができる。他の実施例として、前記第１ラインに配置された複数の発光素子のうち互いに隣接した発光素子は第１電極および第２電極にそれぞれ連結され、第２ラインに配置された複数の発光素子は第３電極に連結され、第３ラインに配置された複数の発光素子のうち互いに隣接した発光素子は第４電極および第５電極にそれぞれ連結され得る。この場合、複数の駆動モードは、第１～第５電極に連結された複数の発光素子を駆動する第４駆動モード、第１、２、４および５電極に連結された複数の発光素子を駆動する第５駆動モード、第１および２電極に連結された複数の発光素子を駆動する第６駆動モード、第１および４電極または第２および５電極に連結された複数の発光素子を駆動する第７駆動モード、および第１、２、４および５電極のうちいずれか一つに連結された複数の発光素子を駆動する第８駆動モードのうち少なくとも一つを含むことができる。
光源部１１０は複数の発光素子が配置された全体領域のうち一部の領域に配置された発光素子を駆動させることができる。一実施例として、光源部１１０は中心から所定の距離内に配置された複数の発光素子を駆動させることができる。他の実施例として、光源部１１０は複数の区域に分割され、複数の区域のうち少なくとも一つの区域に配置された複数の発光素子を駆動させることができる。
レンズ部１２０は予め設定された歪曲収差（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）により光信号の光経路を歪曲させて出力することができる。レンズ部１２０は設定されたフィールド別に予め設定された歪曲収差が適用され得る。
この時、歪曲収差はバレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に対応する符号を有し、レンズ部１２０の視野角の半角（ｈａｌｆａｎｇｌｅ）地点で５％以上で２０％以下の歪曲率大きさを有し、レンズ部１２０の中心からレンズ部１２０の視野角の半角地点まで歪曲率大きさがフィールド別に単調増加（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）し得る。一実施例によると、レンズ部１２０の視野角は６９度～８０度のうちいずれか一つの値を有することができる。例えば、レンズ部１２０は７０度の視野角を有することができる。
光のパターンは歪曲収差に対応するバレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）の形態で生成され得る。光のパターンは中心から遠ざかるにつれて輻射照度（ｉｒｒａｄｉａｎｃｅ）が増加し得る。
レンズ部１２０は有効焦点距離（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ、ＥＦＬ）が０．４ｍｍより大きいか同じであり、２ｍｍより小さいか同じであり得る。
レンズ部１２０は少なくとも一つのレンズを含むことができる。レンズ部１２０は複数のレンズで構成され得る。複数のレンズは間隔が固定され得る。複数のレンズは駆動部材によって共に動くことができる。したがって、複数のレンズは駆動部材によって動いてもレンズ間の間隔は維持され得る。
調整部１３０は客体に照射される光信号の光パターンを面照明または複数のスポットを含むスポット照明で調整することができる。調整部１３０は光信号の光経路を変更して光信号の光パターンを面照明またはスポット照明で調整することができる。面照明の場合、客体がカメラモジュールから近い距離に位置する場合に利用され得る。スポット照明の場合、客体がカメラモジュールから遠い距離に位置する場合に利用され得る。これはスポット照明の光の強度が面照明に比べて大きいため、受光付加受光できる光の量が多くて客体の距離を正確に測定することができるためである。
調整部１３０は光パターンを調整するために駆動部材または光学部材を含むことができる。一実施例によると、駆動部材はレンズ部１２０に結合され得る。駆動部材はレンズ部１２０の全体と結合されるか、レンズ部１２０に含まれた一部の構成（例えば、レンズレット（ｌｅｎｓｌｅｔ））と結合され得る。調整部１３０は駆動部材を通じてレンズ部１２０を移動させて光源部１１０とレンズ部１２０の間の距離を変更することができる。光信号は光源部１１０とレンズ部１２０の間の距離によって光経路が変更され得る。例えば、駆動部材はアクチュエータ（ａｃｔｕａｔｏｒ）であり得る。アクチュエータはレンズ部１２０に結合され得る。調整部１３０はアクチュエータを駆動してレンズ部１２０を移動させることによって、光源部１１０とレンズ部１２０の間の距離を変更することができる。光信号は光源部１１０とレンズ部１２０の間の距離によって光経路が変更され得る。
他の実施例によると、光学部材はレンズ部１２０に結合され得る。光学部材はレンズ部１２０にアドイン（ａｄｄ－ｉｎ）またはアドオン（ａｄｄ－ｏｎ）の形態で結合され得る。光学部材は屈折率を変更することができる。調整部１３０は光学部材に印加された信号によって屈折率を変更することができる。光信号は変更された屈折率により光経路が変更され得る。例えば、光学部材は液体レンズであり得る。液体レンズは印加された信号により二つの液体がなす界面の曲率が変更され得、界面の曲率により屈折率が変わり得る。したがって、光信号は界面の曲率により光経路が変更され得る。
以下では、図４～図９を通じて本発明の実施例に係る光パターンの調整構成を具体的に詳察することにする。
図４は、本発明の実施例に係る光パターンの調整を説明するための図面である。
図４は、客体に照射される光信号の光パターンを示す。
図４を参照すると、本発明の実施例に係るカメラモジュール１０は客体に照射される光信号の光パターンを調整することができる。本発明の実施例によると、光パターンは面光源パターンと点光源パターンに区分され得る。面光源パターンは図４の（ａ）のように、光が空間上に均一に広がっているパターンを意味し得る。点光源パターンは図４の（ｂ）のように、光が空間上に局所的に集光されるパターンを意味し得る。調整部１３０は面光源パターンまたは点光源パターンのうちいずれか一つにより光信号が客体に照射されるように光パターンを調整することができる。
図３で詳察したように、調整部１３０は光パターンを調整するために駆動部材または光学部材を含むことができる。例えば、駆動部材はアクチュエータであり得る。アクチュエータはボイスコイルモータ（ｖｏｉｃｅｃｏｉｌｍｏｔｏｒ、ＶＣＭ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ－ＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）、ピエゾ電気（ＰｉｅｚｏＥｌｅｃｔｒｉｃ）または形状記憶合金（ＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙｓ、ＳＭＡ）基盤のアクチュエータであり得る。他の例として、光学部材は液体レンズ（ｌｉｑｕｉｄｌｅｎｓ）や屈折指数可変レンズ（ｔｕｎａｂｌｅｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｌｅｎｓ）であり得る。液体レンズは電気湿潤（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）または形状変換ポリマー（ｓｈａｐｅｃｈａｎｇｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒ）基盤のレンズであり得る。屈折指数可変レンズは液晶レンズ（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｌｅｎｓ）またはアコースティックレンズ（ａｃｏｕｓｔｉｃｌｅｎｓ）であり得る。以下では、図面を参照して駆動部材および光学部材の実施例を詳察することにする。
図５は、本発明の実施例に係る駆動部材を説明するための図面である。
前記で詳察したように、調整部１３０はレンズ部に結合される駆動部材を含むことができる。調整部１３０は駆動部材を通じてレンズ部を移動させて光源部とレンズ部の間の距離を変更することができる。したがって、図５に図示された調整部１３０は駆動部材であり得る。
図５を参照すると、レンズ部１２０は光源部１１０と離隔して配置され得る。レンズ部１２０は少なくとも一つのレンズとハウジングを含むことができる。すなわち、レンズ部１２０は一つのレンズで構成されてもよく、２個以上のレンズで構成されてもよい。ハウジングは少なくとも一つのレンズを収容できるフレームであり得る。
本発明の実施例によると、駆動部材は図５の（ｂ）でのように、レンズ部１２０と結合され得る。例えば、駆動部材はレンズ部１２０に含まれたハウジングと結合され得る。図５に図示されてはいないが、本発明の他の実施例によると、駆動部材は少なくとも一つのレンズと結合されてもよい。この場合、ハウジングは少なくとも一つのレンズが駆動部材に通じて移動できる構造で形成され得る。この時、レンズ部１２０はレンズ部１２０と光源部１１０が形成する光軸に沿って移動することができる。
図５の（ａ）のように駆動部材がない場合、レンズ部１２０と光源部１１０は固定された間隔だけ離隔して配置され、固定された間隔は変わらない。しかし、図５の（ｂ）のように駆動部材を含む場合、駆動部材はレンズ部１２０と光源部１１０の間の離隔した間隔を変更することができる。駆動部材がレンズ部１２０と発光部１００の間の離隔した間隔が変化することによって、客体に照射される光信号の光パターンが変更され得る。例えば、光源部１１０とレンズ部１２０の間隔が近づくほど光パターンは面光源パターンに近づくことができる。光源部１１０とレンズ部１２０の間隔が遠ざかるほど光パターンは点光源パターンに近づくことができる。
図６は、本発明の実施例に係る光学部材の配置構造を説明するための図面である。
前記で詳察したように、調整部１３０は屈折率を変更できる光学部材を含むことができる。したがって、図５に図示された調整部１３０は光学部材であり得る。
本発明の一実施例によると、光学部材は図６の（ａ）のように、レンズ部１２０にアドオンの形態で結合され得る。光学部材はレンズ部１２０の上端にアドオンの形態で結合され得る。ここで、レンズ部１２０の上端とは、光信号が出力されるレンズ部１２０の一面を意味する。図６の（ａ）に図示されてはいないが、光学部材はレンズ部１２０の下端にアドオンの形態で結合されてもよい。ここでレンズ部１２０の下端とは、光信号が入力するレンズ部１２０の一面を意味する。
本発明の他の実施例によると、光学部材は図６の（ｂ）のように、レンズ部１２０にアドインの形態で結合され得る。前述したように、レンズ部１２０は少なくとも一つのレンズを含むことができるため、２枚以上のレンズを含むことができる。この時、光学部材はレンズとレンズの間にアドインの形態で結合され得る。
図６では説明の便宜上１枚の光学部材がアドオンまたはアドインの形態で結合される構造を図示しているが、２枚以上の光学部材がアドオンまたはアドインの形態で結合されたり、アドオンおよびアドインの形態で結合されたりする構造で具現されてもよい。
以下では、図面を参照して光学部材の構成を説明することにする。
図７は、本発明の実施例に係る電気湿潤（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）基盤の液体レンズを説明するための図面である。
電気湿潤基盤の液体レンズは、互いに異なる二つの液体と二つの液体を収容するハウジングおよび電極で構成され得る。この時、二つの液体はそれぞれ伝導性液体および非伝導性液体であり得る。二つの液体は性質および屈折率が異なることによって界面を形成することになる。そして、電極を通じて電気が印加されると、印加された電気により界面の曲率が変わることになる。
例えば、図７の（ａ）でのように光の出力面を膨らむように制御したり、図７の（ｂ）でのように光の出力面を凹むように制御したりすることができる。すなわち、界面の曲率を変更することによって焦点距離を変更することができる。
本発明はこのような電気湿潤基盤の液体レンズを通じて光信号の光経路を変更することによって、光パターンを調整することができる。
図８は、本発明の実施例に係る形状変換ポリマー（ｓｈａｐｅｃｈａｎｇｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒ）基盤の液体レンズを説明するための図面である。
形状変換ポリマー基盤の液体レンズはメンブレン内に液体が満たされた形態であり得る。形状変換ポリマー基盤の液体レンズは液体が満たされたメンブレンの縁を囲むリングと連結されたアクチュエータに印加される電圧によって、液体が満たされたメンブレンの形状が膨らむが、平たくなるか、凹み得る。
例えば、図８の（ａ）の形状変換ポリマー基盤の液体レンズで縁を囲んだリングがレンズの縁に圧力を加えると、図８の（ｂ）のように形状変換ポリマー基盤の液体レンズの中心が膨らみ得る。これに伴い、図８の（ａ）より図８の（ｂ）の焦点距離がさらに短くなることが分かる。
本発明はこのような形状変換ポリマー基盤の液体レンズを通じて光信号の光経路を変更することによって、光パターンを調整することができる。
図９および図１０は、本発明の実施例に係る屈折率レンズ（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｌｅｎｓ）を説明するための図面である。
図９では屈折率レンズの一種であるグリンレンズ（ｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｄｅｘｌｅｎｓ、ＧＲＩＮｌｅｎｓ）の原理を図示する。図９に図示されたように、グリンレンズは屈折率が連続的に変わる媒質の中で光線が漸進的にその進路が曲がる現象を利用して像を結ばせる原理を利用して一定の屈折率分布を適用させたレンズである。この時、グリンレンズの屈折率は勾配定数（ｇｒａｄｉｅｎｔｃｏｎｓｔａｎｔ）だけでなく位置により変わり得る。
図１０の（ａ）および（ｂ）でのように、グリンレンズは液晶の種類や構造が異なり得る。図１０の（ａ）のように、ネマティック液晶を利用する場合、液晶分子が電場方向に再整列されることによって屈折率が制御され得る。他の例として、図１０の（ｂ）のように、強誘電性液晶を利用する場合、液晶分子が一定の円錐角を中心に回転して再整列されることによって屈折率が制御され得る。グリンレンズは図１０の（ｂ）でのように、要求される集光力によってポリマー構造（ｐｏｌｙｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）をグラス（ｇｌａｓｓ）の間に配置してもよい。
屈折率レンズは液晶の配列を変更することによって屈折率レンズを通過する光信号の光経路を変更することができる。これを通じて光信号の光パターンを調整することができる。
図１１は、本発明の実施例に係るアコースティックレンズ（ａｃｏｕｓｔｉｃｌｅｎｓ）を説明するための図面である。
図１１を参照すると、アコースティックレンズは波動が異なる媒質の境界面で屈折するメカニズムを通じて具現される。光、光波も同様に波動の性質を有するので、このような性質が適用され得る。アコースティックレンズは音波に露出すると、音波によりレンズの媒質が変更され、これによって屈折率が変更され得る。これを通じて光信号の光パターンを調整することができる。
図４～図１１を通じて詳察したように、本発明の実施例に係るカメラモジュール１０は光信号の解像度、客体との距離、電力の消耗程度などにより、光信号の光パターンを面光源から点光源に変更したり点光源の解像度を変更したりできるため、多様なアプリケーションの要求事項に柔軟に対処できる長所がある。
以下では、図１２～図１５を通じてレンズ部１２０の歪曲収差について詳察することにする。
収差とは、像を結ぶ時に、一点から出た光が光学系を通過した後に一点に集まらず映像が歪む現象などをいう。収差は大きく単色収差（ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）と色収差（ｃｈｒｏｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）に区分される。ここで、単色収差はレンズの幾何学的な形態から始まったものであり、球面収差、コマ収差、非点収差、湾曲収差および歪曲収差がある。
このうち歪曲収差は、光軸に垂直な平面形の物体が光軸に垂直な上面上で異なる形態で結像されない現象を意味する。歪曲収差は像の形状再現性の欠陥を表す収差であり得る。歪曲収差の形態はバレル（ｂａｒｒｅｌ）歪曲と糸巻き型（ｐｉｎｃｕｓｈｉｏｎ）歪曲に分かれ得、それぞれ負の歪曲と正の歪曲と呼ばれ得る。
歪曲収差は理想的な像の位置を外れた距離に対する理想的な像の高さの百分率で表すことができる。これは下記の数１のように表すことができる。
Figure 2022545748000002
ここで、Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ（％）は歪曲率を表し、ｙｒｅａｌは変更された像の位置を表し、ｙｐａｒａｘｉａｌは理想的な像の位置を表す。すなわち、ｙｒｅａｌは歪曲された像の位置を意味し、ｙｐａｒａｘｉａｌは歪曲されていない場合で像の位置を意味する。
歪曲収差が存在すると、プロジェクタ（ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）のような映像装備の場合、送出された映像に歪曲が発生する。そして、カメラのような撮像装備の場合、撮像された映像に歪曲が発生する。このような問題を解決するために、プロジェクタやカメラのような装備に歪曲収差を最小化させたレンズを使うか映像の補正を通じて歪曲収差を最小化させる。一般的に歪曲収差が３％以下であるレンズが利用される。
図１２は、本発明の実施例に係る歪曲収差が適用されたレンズ部を説明するための図面である。
図１２の（ａ）はレンズ部１２０の側面でフィールドを示したものであり、図１２の（ｂ）は客体の側面でフィールドを示したものである。
本発明の実施例に係る発光部１００は意図的な歪曲収差が適用されたレンズ部１２０を利用する。本発明の実施例に係るレンズ部１２０は各フィールド別に予め設定された歪曲収差が適用され得る。すなわち、レンズ部１２０が１０個のフィールドに区別され得る場合、１０個のフィールドそれぞれに対して歪曲収差が設定され得、フィールド別に設定された歪曲収差が適用され得る。各フィールドに設定される歪曲収差は互いに異なるか一部が同一であり得る。
例えば、発光部１００のＦＯＩ（ＦｉｅｌｄＯｆＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）が７０度と仮定する。ＦＯＩは発光部１００を基準とした視野角を意味し、これは受光部２００のＦＯＶ（ＦｉｅｌｄＯｆＶｉｅｗ）に対応し得る。視野角は対角を基準に設定され得るが、水平角または垂直角を基準に設定されてもよい。
この時、図１２でのように、フィールドを７個に分割する場合、各フィールドは隣接したフィールドの間で７度の差が発生し得る。７個のフィールドを第０フィールドから第６フィールドに分割する場合、第０フィールド～第６フィールドそれぞれに対して予め設定された歪曲収差が適用され得る。すなわち、レンズ部１２０は第０フィールド～第６フィールドそれぞれに第０歪曲収差～第６歪曲収差が適用され得る。そして、客体の第０フィールド～第６フィールドには第０歪曲収差～第６歪曲収差により歪曲された光信号が入射され得る。
本発明の実施例によると、ＦＯＩの半角より大きな範囲で、歪曲率大きさは５％以上が設定され得る。ここでＦＯＩの半角とは、ＦＯＩの半分に該当する角度を意味し得る。例えば、ＦＯＩが７０度である場合、ＦＯＩの半角は３５度を意味し得る。したがって、この場合、ＦＯＩ３５度で歪曲率大きさは５％以上が設定され得る。これによって、レンズ部１２０の有効焦点距離および光源部１１０の大きさが決定されてもよく、これは下記の数２のように表すことができる。
Figure 2022545748000003
ここで、θはＦＯＩを意味し、ＥＦＬはレンズ部１２０の有効焦点距離を意味し、Ｌは光源部１１０の対角の長さを意味する。一実施例によると、光源部１１０の対角の長さは光源部に含まれたｖｃｓｅｌｓのうち対角方向に配置されたｖｃｓｅｌｓの間の距離を意味し得る。
例えば、ＦＯＩが３５度である場合、レンズ部１２０の有効焦点距離と光源部１１０の対角の長さは下記の数３のような関係を有することができる。
Figure 2022545748000004
歪曲収差はレンズ部１２０の中心からＦＯＩの半角まで単調増加（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）し得る。歪曲収差はレンズ部１２０の中心からＦＯＩの半角まで歪曲率大きさがフィールド別に単調増加し得る。例えば、レンズ部１２０の半角が第３フィールドに含まれた場合、レンズ部１２０の中心が含まれた第０フィールド～第３フィールドまで歪曲率大きさは単調増加し得る。
一方、歪曲収差はレンズ部１２０の半角より大きな範囲で歪曲率大きさが維持または減少し得る。前記例において、レンズ部１２０が第６フィールドまで区分されると仮定すると、第４フィールド～第６フィールドは第３フィールドの歪曲率大きさより大きくなることはできない。
本発明の実施例によると、レンズ部１２０は光のパターンが歪曲収差に対応するバレル歪曲の形態となるように光信号を歪曲させることができる。したがって、客体に入射する光信号の光のパターンはバレル歪曲の形態であり得る。
図１３ａおよび図１３ｂは、本発明の実施例に係る歪曲収差の符号を説明するための図面である。
まず、図１３ａおよび図１３ｂに図示されたレンズ部の構成を詳察する。
本発明の一実施例に係るレンズ部は光源側から物側に順次配置された第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズを含むことができる。第３レンズと第４レンズの間には絞りが配置され得る。
第１レンズは単一レンズであるか複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第１レンズは正（＋）のパワーを有することができる。
第１レンズは単一レンズであり得る。第１レンズは光源側の面が平面であり得る。第１レンズは光源方向に物側の面が凹み得る。
第１レンズは複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第１レンズは３個のレンズが結合された結合レンズであり得る。第１レンズは光源側から物側に順次配置された第１－１～第１－３レンズが結合された結合レンズであり得る。第１－１レンズは光源側の面が平面であり得る。第１－１レンズは光源方向に物側の面が膨らみ得る。第１－２レンズは光源方向に光源側の面が凹み得る。第１－２レンズは物側の面が平面であり得る。第１－３レンズは光源側の面が平面であり得る。第１－３レンズは光源方向に物側の面が凹み得る。
第２レンズは単一レンズであるか複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第２レンズは正（＋）のパワーを有することができる。
第２レンズは単一レンズであり得る。第２レンズは光源方向に光源側の面が膨らみ得る。第２レンズは物側の面が平面であり得る。
第２レンズは複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第２レンズは３個のレンズが結合された結合レンズであり得る。第２レンズは光源側から物側に順次配置された第２－１～第２－３レンズが結合された結合レンズであり得る。第２－１レンズは光源方向に光源側の面が膨らみ得る。第２－１レンズは物側の面が平面であり得る。第２－２レンズは光源側の面が平面であり得る。第２－２レンズは光源方向に物側の面が膨らみ得る。第２－３レンズは光源方向に光源側の面が膨らみ得る。第２－３レンズは物側の面が平面であり得る。
第３レンズは単一レンズであるか複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第３レンズは正（＋）のパワーを有することができる。
第３レンズは単一レンズであり得る。第３レンズは光源方向に光源側の面が膨らみ得る。第３レンズは物側の面が平面であり得る。
第３レンズは複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第３レンズは３個のレンズが結合された結合レンズであり得る。第３レンズは光源側から物側に順次配置された第３－１～第３－３レンズが結合された結合レンズであり得る。第３－１レンズは光源方向に光源側の面が膨らみ得る。第３－１レンズは物側の面が平面であり得る。第３－２レンズは光源側の面が平面であり得る。第３－２レンズは光源方向に物側の面が膨らみ得る。第３－３レンズは光源方向に光源側の面が膨らみ得る。第３－３レンズは物側の面が平面であり得る。
第４レンズは単一レンズであるか複数のレンズが結合された結合レンズであり得る。第４レンズは正（＋）のパワーを有することができる。
第４レンズは単一レンズであり得る。第４レンズは光源側の面が平面であり得る。第４レンズは光源方向に物側の面が凹み得る。
第４レンズは３個のレンズを含むことができる。第４レンズは光源側から物側に順次配置された第４－１～第４－３レンズが結合された結合レンズであり得る。第４－１レンズは光源側の面が平面であり得る。第４－１レンズは光源方向に物側の面が凹み得る。第４－２レンズは光源方向に光源側の面が凹み得る。第４－２レンズは物側の面が平面であり得る。第４－３レンズは光源側の面が平面であり得る。第４－３レンズは光源方向に物側の面が凹み得る。
面照明とスポット照明はレンズ部の焦点と光源部１１０の上面に間の距離によって調整され得る。一実施例によると、レンズ部の後方焦点（ｂａｃｋｆｏｃｕｓ）が光源部１１０の上面から近づくほど発光部はスポット照明に近い光パターンを出力し、遠ざかるほど面照明に近い光パターンを出力することができる。一実施例によると、レンズ部の後方焦点（ｂａｃｋｆｏｃｕｓ）が光源部１１０の上面に一致すると、最も小さい大きさのスポットを含むスポット照明が出力され得る。
本発明の実施例によると、レンズ部１２０に適用される歪曲収差はバレル歪曲に対応する符号を有することができる。
図１３ａは、発光部１００が受光部２００と同一の方向に配置された場合を示す。発光部１００が受光部２００と同一の方向に配置されたとは、客体を基準として発光部１００と受光部２００が同一の方向に配置されたことを意味し得る。例えば、客体の前面を第１方向に、客体の後面を第２方向に仮定する場合、発光部１００と受光部２００はすべて第１方向に配置されるか第２方向に配置されることを意味し得る。例えば、発光部１００と受光部２００が同じ基板上に配置される場合、発光部１００が受光部２００と同一の方向に配置されたと見ることができる。本発明の実施例によると、発光部１００と受光部２００が同一の方向に配置された場合、歪曲収差は正の符号を有することができる。歪曲収差が正の符号を有すると、発光部１００の光のパターンはバレル歪曲の形態を有することができる。もし、歪曲収差が負の符号を有すると、発光部１００の光のパターンは糸巻き型歪曲の形態を有することができる。
図１３ａを参照すると、発光部１００の光のパターンは中心から終端に移動するほど歪曲率が大きくなることが分かる。例えば、ＦＯＩが７０度であるとき、略０度（レンズ部の中心）から１０度地点（レンズ部視野角の１／７地点）は歪曲率が１％以内であり、２０度地点（レンズ部視野角の２／７地点）は歪曲率が４％以上で１０％以下であり、３０度地点（レンズ部視野角の３／７地点）は１０％以上で２０％以下であることが分かる。２０度以降からは歪曲率が増加幅が大きくなりながら、３５度地点（すなわち、レンズ部の視野角の半角地点）では１３％以上で２０％以下の歪曲率を有することが分かる。このように、発光部１００の光のパターンは中心部から所定の距離までは歪曲率の変化が大きくないが、所定の距離以降からは歪曲率が大きくなる。したがって、発光部のすべてのピクセルが同じ光パワーで光を出力しても、歪曲率によって外郭領域で光の強度が大きくなるので光パターンの周辺部で発生する光損失を補償することができる。
図１３ｂは、発光部１００が客体と同一の方向に配置された場合を示す。発光部１００が客体と同一の方向に配置されたとは、受光部２００を基準として発光部１００と客体が同一の方向に配置されたことを意味し得る。例えば、受光部２００の前面を第１方向に、受光部２００の後面を第２方向に仮定する場合、発光部１００と客体はすべて第１方向に配置されるか、第２方向に配置されることを意味し得る。この場合、発光部１００と受光部２００は互いに分離されて配置され得る。本発明の実施例によると、発光部１００と客体が同一の方向に配置された場合、歪曲収差は負の符号を有することができる。歪曲収差が負の符号を有すると、発光部１００の光のパターンはバレル歪曲の形態を有することができる。もし、歪曲収差が負の符号を有すると、発光部１００の光のパターンは糸巻き型歪曲の形態を有することができる。
図１３ｂを参照すると、発光部１００の光のパターンは中心から終端に移動するほど歪曲率が大きくなることが分かる。略１０度地点は歪曲率が－１％以内であり、３０度までは歪曲率が－４％以内であることが分かる。２０度以降からは歪曲率の増加幅が大きくなりながら、７５度では－１２％の歪曲率を有することが分かる。このように、発光部１００の光のパターンは中心部から所定の距離までは歪曲率の変化が大きくないが、所定の距離以降からは歪曲率が大きくなる。したがって、発光部のすべてのピクセルが同じ光パワーで光を出力しても、歪曲率によって外郭領域で光の強度が大きくなるので、光パターン周辺部で発生する光損失を補償することができる。
図１４および図１５は、本発明の実施例に係る面照明のシミュレーション結果を示した図面である。
図１４～図１５では歪曲収差が適用されていない場合と本発明の実施例により歪曲収差が適用された場合をそれぞれ示している。この時、歪曲収差が適用されていないとは、一般的に利用される歪曲収差を最小化させたレンズを利用した場合を意味し得る。例えば、歪曲収差が３％未満のレンズを利用した場合であり得る。
図１４は直交座標系でのシミュレーション結果であり、図１５は球面座標系でのシミュレーション結果である。図１４の（ａ）および図１５の（ａ）は、フィールド別歪曲収差が適用されていない場合のシミュレーション結果である。図１４の（ｂ）および図１５の（ｂ）は、フィールド別歪曲収差が適用された本発明に対するシミュレーション結果である。
まず、フィールド別歪曲収差が適用されていない場合を詳察する。図１４の（ａ）および図１５の（ａ）の歪曲収差を示したグラフにおいて、例えば、ＦＯＩが７０度であるとき、略０度（レンズ部の中心）から１０度地点は歪曲率が１％以内であり、２０度地点は歪曲率が４％より大きく、３０度地点は１０％より大きいことが分かる。２０度以降からは歪曲率が増加幅が大きくなりながら、３５度地点（すなわち、レンズ部の視野角の半角地点）では１３％より大きい歪曲率を有することが分かる。これは照射された照明においても現れる。スポット照明は直交座標系と球面座標系のいずれにおいても各スポット間の距離がぼぼ一定であることが分かる。また、面照明もほぼ均一な光の強度（輻射照度または輻射強度）が全体に現れることを確認することができる。
反面、図１４の（ｂ）および図１５の（ｂ）でフィールド別歪曲収差が適用された場合を詳察すると、歪曲収差を示したグラフにおいて、例えば、ＦＯＩが７０度であるとき、略０度（レンズ部の中心）から１０度地点は歪曲率が１％以内であり、２０度地点は歪曲率が４％より大きく、３０度地点は１０％より大きいことが分かる。２０度以降からは歪曲率が増加幅が大きくなりながら、３５度地点（すなわち、レンズ部の視野角の半角地点）では１３％より大きい歪曲率を有することが分かる。これは照射された照明においても現れる。スポット照明は中心に近いほどスポット間の間隔が遠くなることが分かる。また、面照明は照明の中心に近いほど光の強度（輻射照度または輻射強度）が次第に弱くなることが分かる。直交座標系で、面照明は中心部からの距離が４００［ｍｍ］であるところは１．０１Ｅ－００３［Ｗ／ｃｍ２］のｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔｉｒｒａｄｉａｎｃｅを有しているが、４００［ｍｍ］以降では１．１４Ｅ－００３～１．２６Ｅ－００３［Ｗ／ｃｍ２］範囲のｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔｉｒｒａｄｉａｎｃｅを有することが分かる。球面座標系で、面照明は中心から２４度までは１．４２Ｅ＋００３［Ｗ／ｓｒ］のｒａｄｉａｎｔｉｎｔｅｎｓｉｔｕを有しているが、２４度以降からは１．６２Ｅ＋００３［Ｗ／ｓｒ］以上のｒａｄｉａｎｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙを有することが分かる。
前記で詳察したように、スポット照明の場合、パターン周辺部のスポット密度が増加することによって光の強度が増加し、面照明の場合、パターン周辺部の光の強度が増加することが分かる。すなわち、本発明の実施例に係る歪曲収差が適用されたレンズ部１２０を利用する場合、発光部１００が出力する光信号の光のパターンはパターンの中心から遠ざかるにつれて光の強度が増加し得る。このように、パターン周辺部の光の強度を増加させることによって受光部２００でパターン周辺部に対する光損失を補償することができる。受光部２００でパターン周辺部に対する光損失を補償することによって受信情報に対する信頼度および正確度を高めることができる長所がある。
以下では、図１６～図１９を通じて本発明の一実施例に係る発光素子の駆動例を詳察することにする。
本発明の実施例によると、光源部１１０は複数の発光素子を所定の規則に沿って配置することができる。そして、光源部１１０は一定の規則に沿って複数の発光素子のうち一部の発光素子を駆動させることができる。
図１６は、本発明の一実施例に係る複数の発光素子の配置および連結構造を示した図面である。
図１６で、円の図形は発光素子を表し、四角の図形は電極を表し、線の図形は導線を表す。
図１６でのように、光源部１１０は一定の規則に沿って複数の発光素子を配置することができる。例えば、複数の発光素子はダイヤチェック柄の形態で配置され得る。すなわち、複数の発光素子はチェック柄の各角が上、下、左、右に位置する形態で配置され得る。
複数の発光素子は第１～第３ラインを含む複数のラインに配置され得る。第２ラインは第１ラインと第３ラインの間に配置され得る。第１～第３ラインは繰り返して配置され得る。ここで、ラインとは、縦あるいは横方向に延びた仮想の直線を意味し得る。
図１６で、左側の一番目の縦軸は第１ラインであり得る。第１ラインの横には第２ラインのみが配置され得るため、左側の２番目の縦軸は第２ラインであり得る。第１ラインと第３ラインの間に第２ラインが配置されるため、左側の３番目の縦軸は第３ラインであり得る。第３ラインの横には第２ラインのみが配置され得るため、左側の４番目の縦軸は第２ラインであり得る。第１ラインと第３ラインの間に第２ラインが配置されるため、左側の５番目の縦軸は第１ラインであり得る。複数のラインはこのような形態で配置され得る。
一つのラインに配置された発光素子は互いに同一の電極と連結され得る。したがって、一つのラインに配置された発光素子は互いに電気的に連結され得る。例えば、一番目の縦軸である第１ラインに配置された発光素子は互いに同一の電極に配置され得る。５番目の縦軸である第１ラインに配置された発光素子は一番目の縦軸である第１ラインに配置された発光素子と互いに異なる電極に配置され得る。
図１７は、図１６の発光素子の配置および連結構造による駆動例を説明するための図面である。
図１７に図示されたように、本発明の実施例に係る複数の駆動モードは第１～第３駆動モードを含むことができる。
第１駆動モードは、第１ライン、第２ラインおよび第３ラインに配置された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１７の（ａ）に図示されたように、すべての発光素子がターンオンされ得る。この場合、客体に照射される光信号の光のパターンは図１７の（ｄ）のようなスポット密度で表れ得る。
第２駆動モードは、第１ラインおよび第３ラインに配置された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１７の（ｂ）に図示されたように、連続した二つのラインの中の一つのラインに配置された発光素子のみがターンオンされ得る。この場合、客体に照射される光信号の光のパターンは図１７の（ｅ）のようなスポット密度で表れ得る。
第３駆動モードは、第１ラインに配置された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１７の（ｃ）に図示されたように、連続した四個のラインの中の一つのラインに配置された発光素子のみがターンオンされ得る。この場合、客体に照射される光信号の光のパターンは図１７の（ｆ）のようなスポット密度で表れ得る。
図１８は、本発明の他の実施例に係る複数の発光素子の配置および連結構造を示した図面である。
図１８で、円の図形は発光素子を表し、四角の図形は電極を表し、線の図形は導線を表す。図１８に図示された発光素子の配置構造は図１６で説明したものと同一であり得るところ、詳細な説明は省略することにする。ただし、発光素子の連結構造は異なり得る。
図１８を参照すると、第１ラインに配置された複数の発光素子のうち互いに隣接した発光素子は第１電極および第２電極にそれぞれ連結され得る。例えば、第１ラインの奇数番目の発光素子は第１電極に連結され、第１ラインの偶数番目の発光素子は第２電極に連結され得る。
第２ラインに配置された複数の発光素子は第３電極に連結され得る。
第３ラインに配置された複数の発光素子のうち互いに隣接した発光素子は第４電極および第５電極にそれぞれ連結され得る。例えば、第３ラインの奇数番目の発光素子は第４電極に連結され、第３ラインの偶数番目の発光素子は第５電極に連結され得る。
図１９は、図１８の発光素子の配置および連結構造による駆動例を説明するための図面である。
図１９に図示されたように、本発明の実施例に係る複数の駆動モードは第４～第８駆動モードを含むことができる。
第４駆動モードは、第１～第５電極に連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１９の（ａ）に図示されたように、すべての発光素子がターンオンされ得る。
第５駆動モードは、第１、２、４および５電極に連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１９の（ｂ）に図示されたように、連続した二つのラインの中の一つのラインに配置された発光素子のみがターンオンされ得る。
第６駆動モードは、第１および２電極に連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１９の（ｃ）に図示されたように、連続した四個のラインの中の一つのラインに配置された発光素子のみがターンオンされ得る。
第７駆動モードは、第１および４電極に連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１９の（ｄ）に図示されたように、連続した二つのラインの中の一つのラインに配置された発光素子で奇数番目または偶数番目の発光素子のみがターンオンされ得る。他の実施例として、第７駆動モードは第２および５電極に連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。
第８駆動モードは、第１電極に連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。したがって、図１９の（ｃ）に図示されたように、連続した四個のラインの中の一つのラインに配置された発光素子で奇数番目または偶数番目の発光素子のみがターンオンされ得る。他の実施例として、第８駆動モードは第２、４および５電極のうちいずれか一つに連結された複数の発光素子を駆動するモードを意味し得る。
図１６～図１９を参照して説明したように、駆動モードに応じて全体の発光素子をターンオンしたり一部の発光素子をターンオンすることによってスポット密度を変更することができる。また、パターンの調整により面照明の光量も変更することができる。これを通じて本発明は高い解像度を要求する状況では密度（光量）を高め、相対的に低い解像度を要求する状況では密度（光量）を低くすることによって、目的と状況に応じて適応的に光源を制御することができる。また、これを通じて消費電力を効率的に制御することができる。
以下では、図２０および図２１を通じて本発明の他の実施例に係る発光素子の駆動例を詳察することにする。
本発明の実施例に係る光源部１１０は複数の発光素子が配置された全体領域のうち一部の領域に配置された発光素子を駆動させることができる。ここで、光源部１１０は３ｘ３、４ｘ３、３ｘ４、４ｘ４、５ｘ３、３ｘ５、５ｘ４、４ｘ５、５ｘ５とグループに分割され得、複数のグループの中の一つ以上のグループに対応する発光素子を駆動することができる。
図２０は、本発明の実施例に係る光源部の一部領域の駆動に対する一実施例を示した図面である。
図２０を参照すると、光源部１１０は中心から所定の距離内に配置された複数の発光素子を駆動させることができる。
図２０の（ａ）は、全体領域で発光素子が駆動する例を図示している。図２０の（ｂ）は、全体領域の中心から所定の距離内に配置された複数の発光素子が駆動する例を図示している。図２０の（ｃ）は、全体領域の中心から所定の距離内に配置された複数の発光素子が駆動する例を図示している。図２０の（ｃ）で所定の距離は図２０の（ｂ）での所定の距離より近くてもよい。
図２１は、本発明の実施例に係る光源部の一部領域の駆動に対する他の実施例を示した図面である。
図２１を参照すると、光源部１１０は複数の区域に分割され得る。例えば、図２１でのように、全体領域が９個の区域に分割され得る。各区域は一つのグループであるか複数のグループが含まれてもよい。
光源部１１０は複数の区域のうち少なくとも一つの区域に配置された複数の発光素子を駆動することができる。図２１では一つの区域に配置された発光素子が駆動されるものを例示として図示したが、二個以上の区域に配置された発光素子が駆動されてもよい。
図２０および図２１を参照して説明したように、本発明の実施例によると、光源部１１０は一部の領域に配置された発光素子のみを駆動して局所的に光信号を出力することができる。撮影しようとする客体の大きさが小さい場合、該当客体の大きさに応じて光信号を局所的に出力することによって電力消耗を減少させることができる長所がある。
以上、実施例を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示されていない多様な変形と応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点は添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (14)

  1. 赤外線発光素子アレイを含み、光信号を生成する光源部；
    前記光源部上に配置され、複数のレンズを含むレンズ部；そして
    前記レンズ部を通過した前記光信号の光パターンが面照明または複数のスポットパターンを含むスポット照明となるように前記レンズ部を調整する調整部を含み、
    前記レンズ部は、前記光パターンの輻射照度が中心から遠ざかるほど減少するバレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を形成する歪曲収差を有する、ＴｏＦカメラ。
  2. 前記調整部は、
    前記光信号の光経路を変更して前記光信号の前記光パターンを調整する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  3. 前記調整部は、
    駆動部材を含み、前記駆動部材を通じて前記レンズ部を移動させて前記光源部と前記レンズ部の間の距離を変更する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  4. 前記レンズ部の後方焦点が前記光源部から遠ざかると前記光信号の前記光パターンが前記面照明となり、
    前記レンズ部の後方焦点が前記光源部に近づくと前記光信号の前記光パターンが前記スポット照明となる、請求項３に記載のＴｏＦカメラ。
  5. 前記調整部は、
    屈折率を変更できる光学部材を含み、前記光学部材に印加された信号によって前記屈折率を変更する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  6. 前記レンズ部は、
    有効焦点距離（ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＦｏｃａｌＬｅｎｇｔｈ、ＥＦＬ）が０．４ｍｍより大きいか同じであり、２ｍｍより小さいか同じである、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  7. 前記歪曲収差は、
    前記バレル歪曲（ｂａｒｒｅｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に対応する符号を有し、
    前記レンズ部の視野角の半角（ｈａｌｆａｎｇｌｅ）地点で、５％以上２０％以下の歪曲率大きさを有する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  8. 前記レンズ部の中心から前記レンズ部の視野角の半角地点まで歪曲率大きさがフィールド別に単調増加（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  9. 前記歪曲収差は、
    前記レンズ部の視野角の１／７地点で１％以内の歪曲率大きさを有する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  10. 前記歪曲収差は、
    前記レンズ部の視野角の２／７地点で、４％以上１０％以下の歪曲率大きさを有する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  11. 前記歪曲収差は、
    前記レンズ部の視野角の３／７地点で、１０％以上２０％以下の歪曲率大きさを有する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  12. 前記歪曲収差は、
    前記レンズ部の視野角の半角（ｈａｌｆａｎｇｌｅ）地点で、１３％以上２０％以下の歪曲率大きさを有する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  13. 前記レンズ部の視野角は、６９度～８０度のうちいずれか一つの値を有する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
  14. 前記光源部は、
    互いに異なるスポット密度に対応して設定された複数の駆動モードに応じて複数の発光素子のうち少なくとも一つを駆動する、請求項１に記載のＴｏＦカメラ。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7413426B2 (ja) * 2022-03-18 2024-01-15 維沃移動通信有限公司 投光装置、測距装置及び電子機器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5164504B2 (ja) * 2007-10-01 2013-03-21 キヤノン株式会社 撮像装置
TWI349785B (en) * 2009-11-27 2011-10-01 Newmax Technology Co Ltd Wide-angle imaging lens module
US8982182B2 (en) * 2010-03-01 2015-03-17 Apple Inc. Non-uniform spatial resource allocation for depth mapping
US9057784B2 (en) * 2012-08-14 2015-06-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Illumination light shaping for a depth camera
US9696427B2 (en) * 2012-08-14 2017-07-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Wide angle depth detection
WO2014141115A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Primesense Ltd. Depth scanning with multiple emitters
KR102184042B1 (ko) * 2014-01-29 2020-11-27 엘지이노텍 주식회사 카메라 장치
JP2016095460A (ja) 2014-11-17 2016-05-26 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
US20160189387A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Lensbricks Technology Private Limited Methods and Apparatus for Depth Sensing
KR102376954B1 (ko) * 2015-03-06 2022-03-21 삼성전자주식회사 홍채를 촬영하기 위한 광을 조사하는 방법 및 그 디바이스
JP6128288B1 (ja) * 2015-07-02 2017-05-17 Dic株式会社 液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子
KR20170005649A (ko) * 2015-07-06 2017-01-16 엘지전자 주식회사 3차원 깊이 카메라 모듈 및 이를 구비하는 이동 단말기
KR102472217B1 (ko) * 2017-06-22 2022-11-30 엘지이노텍 주식회사 광 송출장치 및 이를 이용한 ToF(Time of Flight)모듈
EP3451023A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-06 Koninklijke Philips N.V. Time-of-flight depth camera with low resolution pixel imaging
US10613228B2 (en) * 2017-09-08 2020-04-07 Microsoft Techology Licensing, Llc Time-of-flight augmented structured light range-sensor
CN110161786B (zh) * 2018-02-12 2021-08-31 深圳富泰宏精密工业有限公司 光投射模块、三维影像感测装置及其感测方法
US10916023B2 (en) * 2018-09-14 2021-02-09 Facebook Technologies, Llc Depth measurement assembly with a structured light source and a time of flight camera

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