KR102252287B1

KR102252287B1 - Camera module using small reflective surface and optical device for augmented reality using the camera module

Info

Publication number: KR102252287B1
Application number: KR1020200071650A
Authority: KR
Inventors: 하정훈
Original assignee: 주식회사 레티널
Priority date: 2020-06-12
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2021-05-14
Also published as: KR20210004835A

Abstract

본 발명은 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈 및 이를 이용한 증강 현실용 광학 장치에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되는 렌즈부와 상기 렌즈부를 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 렌즈부로 전달하는 반사부를 포함하되, 상기 반사부의 반사면은, 입사하는 화상광을 렌즈부로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되어 입사광에 대한 조리개로 작용하는 것을 특징으로 하는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.The present invention relates to a camera module using a small reflector and an optical device for augmented reality using the same, comprising: a lens unit in which at least one lens is disposed and an image sensor that converts and outputs image light incident through the lens unit into electrical signals. In the included camera module, it includes a reflecting unit that reflects incident image light and transmits it to the lens unit, wherein the reflective surface of the reflecting unit is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light to reflect the incident image light to the lens unit. It provides a camera module using a small reflector, characterized in that it acts as a stop for incident light.

Description

A camera module using a small reflector and an optical device for augmented reality using the same {CAMERA MODULE USING SMALL REFLECTIVE SURFACE AND OPTICAL DEVICE FOR AUGMENTED REALITY USING THE CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈 및 이를 이용한 증강 현실용 광학 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형 반사부를 이용하여 장치를 소형화시키고 카메라 모듈의 광 최적화 설계를 용이하게 할 수 있는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈 및 이를 이용한 증강 현실용 광학 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module and an optical device for augmented reality using the same, and more particularly, to a camera module using a small reflector capable of miniaturizing the device using a small reflector and facilitating optical optimization design of the camera module, and the same. It relates to an optical device for augmented reality using.

주지된 바와 같이, 스마트폰이나 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 기기에 카메라 모듈이 포함되어 있다.As is well known, a camera module is included in portable devices such as smartphones, tablet PCs, and notebook computers.

이러한 휴대용 기기에 사용되는 카메라 모듈은 일반적으로 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되는 렌즈부와 렌즈부를 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함한다.A camera module used in such a portable device generally includes a lens unit in which at least one lens is disposed, and an image sensor that converts image light incident through the lens unit into an electrical signal and outputs it.

도 1은 종래의 카메라 모듈(100)의 일반적인 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a general structure of a conventional camera module 100.

도 1에 나타낸 바와 같이, 카메라 모듈(100)은, 렌즈부(101)와 이미지 센서(102)를 포함한다. 일반적으로 렌즈부(101)에는 적어도 하나 이상의 렌즈가 순차적으로 배치되고, 이미지 센서(102)는 렌즈부(101)로 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력한다.As shown in FIG. 1, the camera module 100 includes a lens unit 101 and an image sensor 102. In general, at least one or more lenses are sequentially disposed in the lens unit 101, and the image sensor 102 converts image light incident on the lens unit 101 into an electrical signal and outputs it.

이러한 종래의 카메라 모듈(100)은, 스마트폰과 같은 휴대용 기기가 소형화됨에 따라 전체적인 크기 및 부피도 소형화되고 있다. 그러나, 이와 함께 카메라 모듈(100)의 성능 또한 급속히 발전함에 따라 보다 높은 광학 성능을 제공하기 위하여 다수의 렌즈를 사용하고 있다. 따라서, 초점 거리를 늘리는데 한계가 있어서 도 1에 나타낸 바와 같이 렌즈부(101)가 외부로 돌출되는 등의 문제가 있어서, 전체적인 폭(w)을 줄이는데 한계가 있고 이는 카메라 모듈의 광 최적화 설계를 어렵게 하는 요인이 되고 휴대용 기기의 폼팩터를 소형화하는데 장애로 작용하고 있다.As portable devices such as smart phones are downsized, the conventional camera module 100 is also downsized in size and volume. However, along with this, as the performance of the camera module 100 also rapidly develops, a plurality of lenses are used to provide higher optical performance. Therefore, there is a limitation in increasing the focal length, and as shown in FIG. 1, there is a problem such as that the lens unit 101 protrudes to the outside, so there is a limit to reducing the overall width w, which makes it difficult to optimize the optical design of the camera module. It is a factor in miniaturizing the form factor of portable devices and is acting as an obstacle to miniaturization.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소형 반사부를 이용하여 장치를 소형화시키고 카메라 모듈의 광 최적화 설계를 용이하게 할 수 있는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a camera module using a small reflecting unit capable of miniaturizing a device using a small reflecting unit and facilitating optical optimization design of a camera module.

또한, 본 발명은 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 사용함으로써 증강 현실용 화상을 제공하는 동시에 촬영 장치로도 사용할 수 있는 증강 현실용 광학 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an augmented reality optical device that can be used as a photographing device while providing an image for augmented reality by using a camera module using a small reflector.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되는 렌즈부와 상기 렌즈부를 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 렌즈부로 전달하는 반사부를 포함하되, 상기 반사부의 반사면은, 입사하는 화상광을 렌즈부로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되어 입사광에 대한 조리개로 작용하는 것을 특징으로 하는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a camera module including a lens unit in which at least one lens is disposed and an image sensor that converts image light incident through the lens unit into an electrical signal and outputs the It includes a reflecting unit that reflects the image light to be transmitted to the lens unit, wherein the reflective surface of the reflective unit is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light to reflect the incident image light to the lens unit, and acts as a diaphragm for incident light. It provides a camera module using a small reflector characterized by.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 이미지 센서로 전달하는 반사부를 포함하되, 상기 반사부의 반사면은, 입사하는 화상광을 이미지 센서로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되어 입사광에 대한 조리개로 작용하고, 상기 반사부의 반사면은 반사부로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 오목 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.According to another aspect of the present invention, in a camera module including an image sensor that converts incident image light into an electrical signal and outputs it, the camera module includes a reflector that reflects the incident image light and transmits it to the image sensor, wherein the reflection The negative reflective surface is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the incident light to reflect the incident image light to the image sensor, and acts as a stop for the incident light, and the reflective surface of the reflective unit is concave with respect to the incident direction of the image light incident on the reflective unit. It provides a camera module using a small reflector, characterized in that the surface is formed.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되는 렌즈부와 상기 렌즈부를 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 렌즈부로 전달하는 반사부를 포함하되, 상기 반사부의 반사면은, 입사하는 화상광을 렌즈부로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되어 입사광에 대한 조리개로 작용하고, 상기 반사부의 반사면은 반사부로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 볼록 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.According to another aspect of the present invention, in a camera module including a lens unit in which at least one lens is disposed and an image sensor that converts and outputs image light incident through the lens unit into an electrical signal, the incident image light is It includes a reflecting unit that reflects and transmits it to the lens unit, wherein the reflective surface of the reflecting unit is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light to reflect the incident image light to the lens unit, and acts as a stop for incident light. It provides a camera module using a small reflector, characterized in that the slope is formed as a convex surface with respect to the incident direction of image light incident on the reflector.

여기에서, 상기 렌즈부는 오목 렌즈로 형성될 수 있다.Here, the lens unit may be formed as a concave lens.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되는 렌즈부와 상기 렌즈부를 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 렌즈부로 전달하는 반사부를 포함하되, 상기 반사부의 반사면은, 입사하는 화상광을 렌즈부로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되어 입사광에 대한 조리개로 작용하고, 상기 반사부의 반사면은 반사부로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 곡률을 갖는 곡면으로 형성되고, 상기 렌즈부는 렌즈부로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 곡률을 갖는 곡면으로 형성되며, 상기 반사부는 굴절률을 갖는 광학 수단에 매립된 것을 특징으로 하는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.According to another aspect of the present invention, in a camera module including a lens unit in which at least one lens is disposed and an image sensor that converts and outputs image light incident through the lens unit into an electrical signal, the incident image light is It includes a reflecting unit that reflects and transmits it to the lens unit, wherein the reflective surface of the reflecting unit is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light to reflect the incident image light to the lens unit, and acts as a stop for incident light. The slope is formed as a curved surface having a curvature with respect to the direction of incidence of image light incident to the reflecting unit, the lens unit is formed as a curved surface having a curvature with respect to the direction of incidence of image light incident to the lens unit, and the reflecting unit is applied to an optical means having a refractive index. It provides a camera module using a small reflector characterized in that the embedded.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 적어도 하나 이상의 렌즈가 배치되는 제1 렌즈부 및 제2 렌즈부와 상기 렌즈부들을 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 반투명 재질로 형성되며, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 제1 렌즈부로 전달하는 제1 반사부; 및 입사하는 화상광을 기준으로 제1 반사부의 뒤쪽에 배치되며, 입사하는 화상광을 반사시켜 상기 제2 렌즈부로 전달하는 제2 반사부를 포함하되, 상기 제1 반사부 및 제2 반사부는, 입사하는 화상광을 제1 렌즈부 및 제2 렌즈부로 각각 반사시키기 위하여 제1 반사부 및 제2 반사부의 반사면이 입사광의 광축에 대해 각각 경사지도록 배치되고, 상기 제2 반사부의 경사각은 상기 제1 반사부의 경사각과 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, a first and second lens unit in which at least one lens is disposed, and a first image sensor and a second image sensor configured to convert and output image light incident through the lens units into electrical signals. A camera module including an image sensor, comprising: a first reflecting unit formed of a translucent material and reflecting incident image light and transmitting the incident image light to the first lens unit; And a second reflecting unit disposed behind the first reflecting unit based on the incident image light, and reflecting incident image light and transmitting the incident image light to the second lens unit, wherein the first reflecting unit and the second reflecting unit are incident The reflective surfaces of the first and second reflective units are arranged to be inclined with respect to the optical axis of the incident light in order to reflect the image light to the first lens unit and the second lens unit, respectively, and the inclination angle of the second reflector is the first It provides a camera module using a small reflector characterized in that it is not parallel to the inclination angle of the reflector.

여기에서, 상기 제2 반사부는 상기 제1 반사부 보다 크기가 작은 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the second reflecting portion is smaller in size than the first reflecting portion.

또한, 상기 제1 렌즈부와 제2 렌즈부로 출사되는 출사광의 광축은 서로 평행한 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the optical axes of the outgoing light emitted to the first lens unit and the second lens unit are parallel to each other.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기한 바와 같은 카메라 모듈이 복수개 배치되고, 상기 각각의 카메라 모듈들은 입사하는 화상광의 광축에 수직인 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 복합 카메라 모듈을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a plurality of camera modules as described above are disposed, and each of the camera modules is provided on a plane perpendicular to an optical axis of an incident image light.

여기에서, 상기 각각의 카메라 모듈들은 상기 수직인 평면에 배치되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that each of the camera modules is disposed on the vertical plane.

또한, 상기 각각의 카메라 모듈들은, 상기 수직인 평면에 배치되는 상기 각 단위 카메라 모듈의 반사부들을 연결하는 연결선의 교차점인 중심점을 기준으로 서로 동일한 각도의 간격을 두고 배치될 수 있다.In addition, each of the camera modules may be disposed at the same angle with respect to a center point, which is an intersection point of a connection line connecting reflectors of each unit camera module disposed on the vertical plane.

본 발명에 의하면, 소형 반사부를 이용하여 장치를 소형화시키고 카메라 모듈의 광 최적화 설계를 용이하게 할 수 있는 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a camera module using a small reflecting unit that can reduce the size of an apparatus using a small reflecting unit and facilitate light optimization design of the camera module.

또한, 본 발명은 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈을 사용함으로써 증강 현실용 화상을 제공하는 동시에 촬영 장치로도 사용할 수 있는 증강 현실용 광학 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide an augmented reality optical device that can be used as a photographing device while providing an image for augmented reality by using a camera module using a small reflector.

도 1은 종래의 카메라 모듈(100)의 일반적인 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b은 본 발명의 일실시예에 의한 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈(200)을 나타낸 도면으로서, 도 2a는 측면도, 도 2b는 정면도를 각각 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(200A)의 측면도를 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(200B)의 측면도를 나타낸 것이다.
도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(200C)의 측면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(300)을 설명하기 위한 측면도이다.
도 5는 제1 반사부(30A) 및 제2 반사부(30B)의 정면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(400)을 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 카메라 모듈(200,300,400)을 복수개로 형성하여 복합 카메라 모듈(500)을 구현한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 카메라 모듈(200)을 포함하는 증강 현실용 광학 장치(600)를 설명하기 위한 도면으로서, 도 8은 측면도이고 도 9는 정면도이다.1 is a diagram schematically showing a general structure of a conventional camera module 100.
2A and 2B are views showing a camera module 200 using a small reflector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a front view.
3A is a side view of a camera module 200A according to another embodiment of the present invention.
3B is a side view of a camera module 200B according to another embodiment of the present invention.
3C is a side view of a camera module 200C according to another embodiment of the present invention.
4 is a side view illustrating a camera module 300 according to another embodiment of the present invention.
5 is a front view of the first reflective portion 30A and the second reflective portion 30B.
6 is a side view illustrating a camera module 400 according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a case in which a composite camera module 500 is implemented by forming a plurality of camera modules 200, 300, and 400 according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are views for explaining an augmented reality optical device 600 including a camera module 200 according to the present invention, and FIG. 8 is a side view and FIG. 9 is a front view.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 및 도 2b은 본 발명의 일실시예에 의한 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈(200)을 나타낸 도면으로서, 도 2a는 측면도, 도 2b는 정면도를 각각 나타낸 것이다.2A and 2B are views showing a camera module 200 using a small reflector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a front view.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 실시예에 의한 소형 반사부를 이용한 카메라 모듈(200, 이하 간단히 "카메라 모듈(200)"이라 한다)은, 렌즈부(10), 이미지 센서(20) 및 반사부(30)를 포함한다.2A and 2B, the camera module 200 (hereinafter simply referred to as "camera module 200") using a small reflector according to the present embodiment is provided with a lens unit 10, an image sensor 20, and a reflection unit. It includes part 30.

여기에서, 렌즈부(10)는 적어도 하나 이상의 렌즈(미도시)가 배치되며, 실제 세계의 사물로부터 방사되어 반사부(30)를 통해 입사하는 화상광을 이미지 센서(20)로 전달하는 기능을 수행한다. Here, the lens unit 10 has at least one lens (not shown) disposed, and performs a function of transmitting image light emitted from an object in the real world and incident through the reflection unit 30 to the image sensor 20. Carry out.

이미지 센서(20)는 상기 렌즈부(10)를 통해 입사하는 화상광을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다.The image sensor 20 performs a function of converting image light incident through the lens unit 10 into an electrical signal and outputting it.

이러한 렌즈부(10)와 이미지 센서(20) 자체는 본 발명의 직접적인 목적이 아니고 종래 기술에 의해 잘 알려져 있는 것이므로 여기에서는 상세 설명은 생략한다.Since the lens unit 10 and the image sensor 20 themselves are not a direct object of the present invention and are well known by the prior art, detailed descriptions thereof will be omitted here.

반사부(30)는 개구부(미도시)를 통해 입사하는 외부(실제 세계)로부터의 화상광을 반사시켜 렌즈부(10)로 전달하는 기능을 수행하는 수단이다. 반사부(30)의 반사면(31)은 입사하는 화상광을 렌즈부(10)로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되며, 이러한 배치에 의해 반사부(30)는 입사광에 대한 조리개로서 작용하게 된다.The reflecting unit 30 is a means for performing a function of reflecting image light from the outside (real world) incident through an opening (not shown) and transmitting it to the lens unit 10. The reflective surface 31 of the reflecting unit 30 is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light in order to reflect the incident image light to the lens unit 10, and by this arrangement, the reflecting unit 30 is separated from the incident light. Will act as.

즉, 반사부(30)는 입사하는 화상광(입사광)의 광축과 렌즈부(10)로 출사하는 화상광(출사광)의 광축이 평행하지 않도록 반사부(30)의 반사면(31)이 입사광의 광축과 평행하지 않도록 배치된다.That is, the reflection surface 31 of the reflection unit 30 is formed so that the optical axis of the incident image light (incident light) and the optical axis of the image light (exit light) emitted to the lens unit 10 are not parallel. It is arranged so as not to be parallel to the optical axis of the incident light.

카메라 모듈(200)이 탑재되는 스마트폰과 같은 휴대용 기기의 폭(w)을 가능한 최소로 줄이기 위해서는 반사부(30)의 반사면(31)은 입사광의 광축과 45°의 각도를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 입사광의 광축과 렌즈부(10)로 출사하는 출사광의 광축은 수직이 된다. 따라서, 반사부(30)로 입사하는 화상광과 반사부(30)에서 출사하는 화상광 또한 수직이 된다.In order to reduce the width w of a portable device such as a smartphone on which the camera module 200 is mounted to the minimum possible, the reflective surface 31 of the reflector 30 is disposed to have an angle of 45° to the optical axis of the incident light. It is desirable. In this case, the optical axis of the incident light and the optical axis of the outgoing light emitted to the lens unit 10 are perpendicular to each other. Accordingly, the image light incident on the reflective unit 30 and the image light emitted from the reflective unit 30 are also vertical.

한편, 본 발명에 있어서의 반사부(30)는, 사람의 동공 크기보다 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 사람의 동공 크기는 대체로 8mm 이하인 것으로 알려져 있는데, 반사부(30)를 동공 크기보다 작게 형성하면 반사부(30)를 통해 동공으로 입사하는 빛에 대한 심도(Depth of Field)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있다. 여기서, 심도라 함은, 초점이 맞는 것으로 인식되는 범위를 말하는데, 심도가 깊어지게 되면 초점 거리도 깊어진다는 것을 의미한다. 이는 일종의 핀홀 효과(pin hole effect)라고 볼 수 있다.On the other hand, in the present invention, the reflective part 30 is preferably formed to have a size smaller than the size of a human pupil. It is known that the size of the pupil of a person is generally 8mm or less, but if the reflector 30 is formed smaller than the pupil size, the depth of field for light incident through the reflector 30 to the pupil is almost infinite, that is, , You can make the depth very deep. Here, the depth of field refers to a range recognized as being in focus, and as the depth of field increases, the focal length also increases. This can be seen as a kind of pin hole effect.

이러한 원리에 기초하여, 본 발명에 있어서의 반사부(30)는 심도를 깊게 하여 핀홀 효과를 얻을 수 있도록 사람의 동공 크기보다 작은 크기 즉, 8mm 이하로, 보다 바람직하게는 4mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.Based on this principle, the reflective part 30 in the present invention is formed to be smaller than the size of the pupil of a person, that is, 8 mm or less, more preferably 4 mm or less so that the pinhole effect can be obtained by deepening the depth of field. desirable.

즉, 반사부(30)를 사람의 일반적인 동공 크기보다 작은 크기로 형성함으로써, 반사부(30)를 통해 입사하는 화상광에 대한 심도(Depth of Field)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있고, 따라서 렌즈부(10) 및 이미지 센서(20)를 통해 심도가 깊은 영상을 얻을 수가 있다.That is, by forming the reflective part 30 to have a size smaller than the size of the general pupil of a person, the depth of field for the image light incident through the reflecting part 30 is almost infinite, that is, the depth of field is very deep. Thus, it is possible to obtain an image with a deep depth through the lens unit 10 and the image sensor 20.

이러한 구성에 의하여, 반사부(30)는 입사광에 대한 조리개로 작용하게 되고, 따라서 별도의 조리개와 같은 구성이 필요없게 되고 결과적으로 카메라 모듈(200)을 소형화하고 구조를 단순화할 수 있게 된다.With this configuration, the reflective unit 30 acts as a stop for incident light, and thus, a configuration such as a separate stop is not required, and consequently, the camera module 200 can be miniaturized and the structure can be simplified.

또한, 반사부(30)는 모서리(edge)가 없는 형상인 것이 바람직하며 원형으로 형성되는 것이 보다 바람직하다.In addition, it is preferable that the reflective part 30 has a shape without an edge, and it is more preferable that it is formed in a circular shape.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(200A)의 측면도를 나타낸 것이다.3A is a side view of a camera module 200A according to another embodiment of the present invention.

도 3a의 실시예의 카메라 모듈(200A)은, 도 2a 및 도 2b의 실시예와 기본적으로 동일하지만, 카메라 모듈(200)에서 렌즈부(10)가 생략되어 있다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 카메라 모듈(200A)은 이미지 센서(20) 및 반사부(30a)로 구성되며, 반사부(30a)는 외부(실제 세계)로부터 입사하는 화상광을 반사시켜 이미지 센서(20)로 전달한다.The camera module 200A of the embodiment of FIG. 3A is basically the same as the embodiment of FIGS. 2A and 2B, but differs in that the lens unit 10 is omitted from the camera module 200. Accordingly, the camera module 200A is composed of an image sensor 20 and a reflective part 30a, and the reflective part 30a reflects image light incident from the outside (real world) and transmits it to the image sensor 20. .

또한, 반사부(30a)의 반사면(31a)은, 입사하는 화상광을 이미지 센서(20)로 반사시키기 위하여 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치되어 입사광에 대한 조리개로 작용하도록 하는 동시에 반사부(30a)의 반사면(31a)을 반사부(30a)로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 오목 면으로 형성함으로써 생략된 렌즈부(10)의 기능을 대신하도록 할 수 있다. 도 3a의 실시예에서는 반사부(30a)의 반사면(31a)을 반사부(30a)로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 오목 면으로 형성하였다. 따라서, 도 3a에서의 반사면(31a)은 오목 거울로 작용하고, 반사부(30a)는 조리개로서의 기능과 오목 거울 그리고 생략된 렌즈부(10)로서의 기능을 함께 수행하게 된다.In addition, the reflective surface 31a of the reflective portion 30a is disposed so as to be inclined with respect to the optical axis of the incident light in order to reflect the incident image light to the image sensor 20 so as to act as a diaphragm for the incident light, and at the same time, the reflective portion ( By forming the reflective surface 31a of 30a) as a concave surface with respect to the incident direction of the image light incident on the reflective portion 30a, the function of the omitted lens unit 10 may be replaced. In the embodiment of FIG. 3A, the reflective surface 31a of the reflective portion 30a is formed as a concave surface with respect to the incident direction of image light incident on the reflective portion 30a. Accordingly, the reflective surface 31a in FIG. 3A acts as a concave mirror, and the reflective portion 30a functions as a diaphragm, a concave mirror, and the omitted lens unit 10 together.

도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(200B)의 측면도를 나타낸 것이다.3B is a side view of a camera module 200B according to another embodiment of the present invention.

도 3b의 실시예는 도 2a 및 도 2b의 실시예에서의 카메라 모듈(200)과 동일하지만 반사부(30b)의 반사면(31b)이 반사부(30b)로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 볼록 면으로 형성된다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 반사부(30b)는 전술한 바와 같이 조리개로서의 기능을 수행하는 동시에 볼록 거울로서 작용하게 된다.The embodiment of FIG. 3B is the same as that of the camera module 200 in the embodiments of FIGS. 2A and 2B, but the reflective surface 31b of the reflective portion 30b relates to the incidence direction of image light incident on the reflective portion 30b. The difference is that it is formed as a convex surface. Accordingly, the reflective part 30b functions as a diaphragm and acts as a convex mirror as described above.

이 경우에는 반사면(31b)에서 반사된 화상광은 볼록 거울로 작용하는 반사면(31b)에 의해 확산되는 성질을 가지므로 렌즈부(10)는 오목 렌즈로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, since the image light reflected from the reflective surface 31b is diffused by the reflective surface 31b acting as a convex mirror, the lens unit 10 is preferably formed of a concave lens.

도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(200C)의 측면도를 나타낸 것이다.3C is a side view of a camera module 200C according to another embodiment of the present invention.

도 3c의 실시예는 도 2a 및 도 2b의 실시예에서의 카메라 모듈(200)과 동일하지만, 반사부(30c) 및 렌즈부(10)가 곡률을 가지며, 반사부(30c)가 굴절률을 갖는 광학 수단(60)에 매립되도록 형성함으로써 광학 성능을 최적화한다는 점에서 차이가 있다.The embodiment of FIG. 3C is the same as the camera module 200 in the embodiments of FIGS. 2A and 2B, but the reflective part 30c and the lens part 10 have a curvature, and the reflective part 30c has a refractive index. There is a difference in that the optical performance is optimized by forming to be embedded in the optical means 60.

즉, 반사부(30c)의 반사면(31c)은 전술한 바와 같이 반사부(30c)로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 오목 거울 또는 볼록 거울과 같은 곡률을 갖는 곡면으로 형성되고, 렌즈부(10) 또한 렌즈부(10)로 입사하는 화상광의 입사 방향에 대해 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다. 예컨대, 반사부(30c)가 오목 거울인지 또는 볼록 거울인지에 따라 렌즈부(10)는 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈를 포함하도록 형성될 수 있다. 또한, 이와 함께 원하는 광학 성능을 최적화하기 위한 굴절률을 갖는 광학 수단(60)을 배치하고 광학 수단(60)에 반사부(30c)를 매립한 것을 특징으로 한다.That is, the reflective surface 31c of the reflecting unit 30c is formed as a curved surface having a curvature such as a concave mirror or a convex mirror with respect to the incident direction of image light incident on the reflecting unit 30c, as described above, and the lens unit ( 10) In addition, it is formed as a curved surface having a curvature with respect to the incident direction of image light incident on the lens unit 10. For example, the lens unit 10 may be formed to include a convex lens or a concave lens depending on whether the reflective unit 30c is a concave mirror or a convex mirror. In addition, it is characterized in that an optical means 60 having a refractive index for optimizing a desired optical performance is disposed, and a reflective part 30c is embedded in the optical means 60.

이러한 구성에 의하면, 광학 수단(60)의 굴절률과, 반사부(30c)의 곡률 및 렌즈부(10)의 곡률의 조합에 의해 광학 성능을 최적화할 수 있는 장점을 갖는다.According to this configuration, optical performance can be optimized by combining the refractive index of the optical means 60, the curvature of the reflective portion 30c, and the curvature of the lens portion 10.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(300)을 설명하기 위한 측면도이다.4 is a side view illustrating a camera module 300 according to another embodiment of the present invention.

도 4의 실시예의 카메라 모듈(300)은, 도 2a 내지 도 2b에서 설명한 실시예와 기본적으로 동일하지만, 반사부(30)가 제1 반사부(30A) 및 제2 반사부(30B)로 구성되고, 각각의 반사부(30A,30B)에는 렌즈부(10A,10B) 및 이미지 센서(20A,20B)가 독립적으로 결합된다는 점에서 차이가 있다.The camera module 300 of the embodiment of FIG. 4 is basically the same as the embodiment described in FIGS. 2A to 2B, but the reflecting part 30 is composed of a first reflecting part 30A and a second reflecting part 30B. In addition, there is a difference in that the lens units 10A and 10B and the image sensors 20A and 20B are independently coupled to each of the reflective units 30A and 30B.

도 4를 참조하면, 제1 반사부(30A)는 도 2a 및 도 2b의 실시예에서 설명한 반사부(30)와 동일하지만 중앙부에 홀(32)이 형성되어 있다는 점에서 차이가 있다.Referring to FIG. 4, the first reflecting part 30A is the same as the reflecting part 30 described in the embodiments of FIGS. 2A and 2B, but differs in that a hole 32 is formed in the center.

또한, 제2 반사부(30B)는 도 2A 및 도 2B의 실시예에서 설명한 반사부(30)와 기본적으로 동일하지만, 제1 반사부(30A)보다 크기가 작고 상기 제1 반사부(30A)의 홀(32) 내부에서 제2 반사부(30B)의 경사각이 제1 반사부(30A)의 경사각과 평행하지 않도록 배치된다는 점에서 차이가 있다.In addition, the second reflective part 30B is basically the same as the reflecting part 30 described in the embodiment of FIGS. 2A and 2B, but is smaller in size than the first reflecting part 30A and the first reflecting part 30A. There is a difference in that the inclination angle of the second reflective portion 30B is disposed so as not to be parallel to the inclination angle of the first reflective portion 30A inside the hole 32 of the hole 32.

제1 반사부(30A) 및 제2 반사부(30B)는, 도 2a 및 도 2b에서 설명한 바와 마찬가지로, 입사하는 화상광을 제1 렌즈부(10A) 및 제2 렌즈부(10B)로 각각 반사시키기 위하여 제1 반사부(30A) 및 제2 반사부(30B)의 반사면은 입사광의 광축에 대해 각각 경사지도록 배치된다.The first reflective portion 30A and the second reflective portion 30B reflect incident image light to the first lens portion 10A and the second lens portion 10B, respectively, as described in FIGS. 2A and 2B. For this purpose, the reflective surfaces of the first and second reflective portions 30A and 30B are disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light, respectively.

제1 반사부(30A)에서 반사되어 출사하는 화상광은, 도 2A 및 도 2B에서 설명한 바와 같이 제1 렌즈부(10A)로 전달되고, 제1 렌즈부(10A)를 통해 제1 이미지 센서(20A)로 전달된다.Image light reflected from the first reflecting unit 30A and emitted is transmitted to the first lens unit 10A as described in FIGS. 2A and 2B, and through the first lens unit 10A, the first image sensor ( 20A).

또한, 제2 반사부(30B)에서 반사되어 출사하는 화상광은, 제2 렌즈부(10B)로 전달되고, 제2 렌즈부(10B)를 통해 제2 이미지 센서(20B)로 전달된다.In addition, image light reflected by the second reflecting unit 30B and emitted is transmitted to the second lens unit 10B and transmitted to the second image sensor 20B through the second lens unit 10B.

제1 이미지 센서(20A) 및 제2 이미지 센서(20B)에서 출력된 각각의 전기적 신호는 영상 합성부(미도시)에서 합성되어 최종 영상을 생성하게 된다.Each electrical signal output from the first image sensor 20A and the second image sensor 20B is synthesized by an image synthesizing unit (not shown) to generate a final image.

도 5는 제1 반사부(30A) 및 제2 반사부(30B)의 정면도를 나타낸 것이다.5 is a front view of the first reflective portion 30A and the second reflective portion 30B.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 반사부(30A)의 중앙부에 형성된 홀(32) 내부에 제1 반사부(30A) 보다 작은 크기의 제2 반사부(30B)가 배치된다. 도 5는 정면도이므로 홀(32)은 제2 반사부(30B)에 의해 가려서 보이지 않는다.As shown in FIG. 5, a second reflecting portion 30B having a size smaller than that of the first reflecting portion 30A is disposed inside the hole 32 formed in the central portion of the first reflecting portion 30A. Since FIG. 5 is a front view, the hole 32 is obscured by the second reflective portion 30B and is not visible.

예컨대, 제1 반사부(30A)의 크기를 앞서 설명한 바와 같이 4mm 이하로 한 경우 제2 반사부(30B)의 크기는 2mm 이하와 같이 할 수 있다.For example, when the size of the first reflective part 30A is 4 mm or less as described above, the size of the second reflective part 30B may be 2 mm or less.

도 4 및 도 5의 실시예의 반사부(30) 또한 앞서 도 2A 및 도 2B의 실시예에서 설명한 바와 같이, 제1 반사부(30A) 및 제2 반사부(30B)의 반사면들은 각각 입사광의 광축과 45°의 각도를 가지도록 배치되고, 제1 반사부(30A)와 제2 반사부(30B)의 반사면은 서로 수직하게 배치되는 것이 바람직하다.The reflective part 30 of the embodiment of FIGS. 4 and 5 is also the reflective surfaces of the first reflecting part 30A and the second reflecting part 30B, respectively, as described in the embodiments of FIGS. 2A and 2B. It is disposed so as to have an angle of 45° to the optical axis, and the reflective surfaces of the first reflective portion 30A and the second reflective portion 30B are preferably disposed perpendicular to each other.

이러한 경우, 제1 렌즈부(10A)와 제2 렌즈부(10B)로 출사되는 출사광의 광축은 서로 평행하게 된다.In this case, the optical axes of the light emitted to the first lens unit 10A and the second lens unit 10B are parallel to each other.

이러한 실시예에 의하면, 제2 반사부(30B)는, 제1 반사부(30A)보다 크기가 작기 때문에 제1 반사부(30A)에 의해 생성되는 영상보다 깊은 심도의 영상을 생성할 수 있다.According to this embodiment, since the second reflecting unit 30B is smaller in size than the first reflecting unit 30A, an image having a depth greater than that of the image generated by the first reflecting unit 30A may be generated.

또한, 동일한 개구부(미도시)를 통해 입사하는 화상광을 이용하여 영상을 생성하기 때문에 이미지 센서(20A,20B)를 통해 생성되는 영상을 합성하기가 쉽다는 장점이 있다.In addition, since an image is generated using image light incident through the same opening (not shown), there is an advantage in that it is easy to synthesize images generated through the image sensors 20A and 20B.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 카메라 모듈(400)을 설명하기 위한 측면도이다.6 is a side view illustrating a camera module 400 according to another embodiment of the present invention.

도 6의 실시예의 카메라 모듈(400)은, 도 4의 실시예와 동일하지만, 제1 반사부(30A)가 반투명 재질로 형성되고 홀(32)이 형성되어 있지 않다는 점에서 차이가 있다. The camera module 400 of the exemplary embodiment of FIG. 6 is the same as the exemplary embodiment of FIG. 4, but differs in that the first reflective portion 30A is formed of a translucent material and the hole 32 is not formed.

여기에서, 반투명 재질이라 함은, 입사하는 화상광을 부분적으로 투과시킨다는 것을 의미한다. 빛을 부분적으로 투과시키는 구성 자체는 본 발명의 직접적인 목적이 아니고 종래 기술에 의해 잘 알려져 있는 것이므로 여기에서는 상세 설명은 생략한다.Here, the term “translucent material” means that incident image light is partially transmitted. The configuration itself to partially transmit light is not a direct object of the present invention and is well known by the prior art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

또한, 제2 반사부(30B)는 도 4의 실시예와 동일하지만, 홀(32) 내부에 형성되는 것이 아니라 입사하는 화상광을 기준으로 제1 반사부(30A)의 뒤쪽에 배치된다는 점에서 차이가 있다. 제1 반사부(30A)가 반투명 재질로 형성되어 있기 때문에 제2 반사부(30B)는 제1 반사부(30A)에서 투과되는 화상광을 제2 렌즈부(10B)로 전달하게 된다.In addition, the second reflective part 30B is the same as the embodiment of FIG. 4, but is not formed inside the hole 32, but is disposed behind the first reflecting part 30A based on the incident image light. There is a difference. Since the first reflection part 30A is made of a translucent material, the second reflection part 30B transmits the image light transmitted from the first reflection part 30A to the second lens part 10B.

도 6의 실시예 또한, 제2 반사부(30B)의 크기를 제1 반사부(30A)보다 크기가 작게 형성하기 때문에 제1 반사부(30A)에 의해 생성되는 영상보다 깊은 심도의 영상을 생성할 수 있다. In the embodiment of FIG. 6, since the size of the second reflecting unit 30B is formed to be smaller than that of the first reflecting unit 30A, an image with a depth greater than that of the image generated by the first reflecting unit 30A is generated. can do.

또한, 도 6의 실시예도 도 4 및 도 5의 실시예와 마찬가지로, 동일한 개구부(미도시)를 통해 입사하는 화상광을 이용하여 영상을 생성하기 때문에 이미지 센서(20A,20B)를 통해 생성되는 영상을 합성하기가 쉽다는 장점이 있다.In addition, the embodiment of FIG. 6 also generates an image using image light incident through the same opening (not shown), similar to the embodiments of FIGS. 4 and 5, so that the image generated by the image sensors 20A and 20B. It has the advantage that it is easy to synthesize.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)을 복수개로 형성하여 복합 카메라 모듈(500)을 구현한 경우를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a case in which a composite camera module 500 is implemented by forming a plurality of camera modules 200, 200A, 200B, 200C, 300, 400 according to an embodiment of the present invention.

도 7의 복합 카메라 모듈(500)은 전술한 실시예에 의한 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)을 복수개 배치했다는 점을 특징으로 한다.The composite camera module 500 of FIG. 7 is characterized in that a plurality of camera modules 200, 200A, 200B, 200C, 300, 400 according to the above-described embodiment are disposed.

즉, 도 7의 실시예에서는, 렌즈부(10), 이미지 센서(20) 및 반사부(30)이 서로 결합하여 하나의 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)을 형성하고, 각 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)의 반사부(30)는 결합하는 렌즈부(10)로 화상광을 각각 반사시켜 전달하는 것을 특징으로 한다.That is, in the embodiment of FIG. 7, the lens unit 10, the image sensor 20, and the reflection unit 30 are combined to form one unit camera module 200, 200A, 200B, 200C, 300, 400, respectively. Each of the reflective units 30 of the unit camera modules 200, 200A, 200B, 200C, 300, 400 reflects and transmits image light to the lens unit 10 to be coupled.

도 7에서는, 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)이 4개 배치되어 있으며, 각 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)은 중심점을 기준으로 서로 90°의 각도를 가지도록 배치되어 있다.In FIG. 7, four unit camera modules (200,200A, 200B, 200C, 300,400) are arranged, and each unit camera module (200,200A, 200B, 200C, 300,400) has an angle of 90° to each other based on the center point. It is arranged so as to be.

여기에서, 각 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)들은 입사하는 화상광의 광축에 수직인 평면에 배치되는 것이 바람직하다.Here, each of the unit camera modules 200, 200A, 200B, 200C, 300, 400 is preferably disposed on a plane perpendicular to the optical axis of the incident image light.

또한, 각 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)들은 상기 수직인 평면에 배치되는 상기 각 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)의 반사부(30)들을 연결하는 연결선의 교차점인 중심점을 기준으로 서로 동일한 각도의 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다.In addition, each unit camera module (200, 200A, 200B, 200C, 300, 400) is a connection line connecting the reflectors 30 of each unit camera module (200, 200A, 200B, 200C, 300, 400) arranged on the vertical plane. It is preferable that they are arranged at the same angle with respect to the center point, which is the intersection point.

각 단위 카메라 모듈(200,200A,200B,200C,300,400)의 반사부(30)들은 입사하는 화상광을 전술한 바와 같이 렌즈부(10) 및 이미지 센서(20)로 반사시켜 전달하고, 이미지 센서(20)는 입사한 화상광을 전기적 신호로 변환하여 각각 출력하고, 이미지 센서(20)에서 출력된 각각의 전기적 신호는 영상 합성부(미도시)에서 합성되어 최종 영상을 생성하게 된다.The reflective units 30 of each unit camera module 200,200A,200B,200C,300,400 reflect and transmit the incident image light to the lens unit 10 and the image sensor 20 as described above, and the image sensor ( 20) converts the incident image light into an electrical signal and outputs each, and each electrical signal output from the image sensor 20 is synthesized by an image synthesizing unit (not shown) to generate a final image.

도 7에서는 카메라 모듈(200)이 4개 배치된 것으로 나타내었으나 이는 예시적인 것이며 필요에 따라 2개, 3개, 5개 등과 같이 배치할 수도 있음은 물론이다.In FIG. 7, it is shown that four camera modules 200 are arranged, but this is exemplary and may be arranged as two, three, five, etc. as needed.

도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 카메라 모듈(200)을 포함하는 증강 현실용 광학 장치(600)를 설명하기 위한 도면으로서, 도 8은 측면도이고 도 9는 정면도이다.8 and 9 are views for explaining an augmented reality optical device 600 including a camera module 200 according to the present invention, and FIG. 8 is a side view and FIG. 9 is a front view.

도 8 및 도 9를 참조하면, 증강 현실용 광학 장치(600)는, 전술한 실시예에서 설명한 바와 같은 카메라 모듈(200)을 포함하되, 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 화상 출사부(40)를 더 포함하고, 반사부(30)가 상기 화상 출사부(40)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 사용자의 눈의 동공(50)을 향해 반사시켜 전달함으로써 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공하는 것을 특징으로 한다.8 and 9, the augmented reality optical device 600 includes a camera module 200 as described in the above-described embodiment, but emits image light corresponding to an image for augmented reality. It further includes a part 40, and reflects the image light corresponding to the image for augmented reality emitted from the image output part 40 to the pupil 50 of the user's eyes, thereby transmitting the It characterized in that it provides an image for augmented reality to the user.

화상 출사부(40)는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 출사하는 수단으로서, 예컨대 소형의 LCD와 같은 디스플레이 장치이거나, 디스플레이 장치로부터 출사되는 화상광을 반사 또는 굴절시켜서 출사하는 반사 수단 또는 굴절 수단일 수 있다.The image output unit 40 is a means for emitting image light corresponding to an image for augmented reality, for example, a display device such as a small LCD, or a reflecting means or refraction that reflects or refracts image light emitted from the display device to emit it. It could be a means.

즉, 화상 출사부(40)는 증강 현실용 화상을 표시하는 디스플레이 장치 자체이거나 디스플레이 장치로부터 출사된 화상광을 출사하는 반사 또는 굴절 수단 등과 같은 기타 다양한 수단을 의미한다. That is, the image output unit 40 refers to a display device itself that displays an image for augmented reality, or other various means such as reflection or refraction means for emitting image light emitted from the display device.

이러한 화상 출사부(40) 자체는 본 발명의 직접적인 목적이 아니며 종래 기술에 의해 알려져 있는 것이므로 여기에서는 상세 설명은 생략한다.Since the image output unit 40 itself is not a direct object of the present invention and is known by the prior art, a detailed description thereof will be omitted here.

한편, 증강 현실용 화상이라 함은, 디스플레이 장치가 화상 출사부(40)인 경우 디스플레이 장치에 표시되어 반사부(30)를 통해 사용자의 동공(50)으로 전달되는 가상 화상이거나 디스플레이 장치가 화상 출사부(40)가 아닌 경우 디스플레이 장치에 표시되어 화상 출사부(40) 및 반사부(30)를 통해 사용자의 동공(50)으로 전달되는 가상 화상을 의미한다.Meanwhile, the augmented reality image is a virtual image displayed on the display device and transmitted to the user's pupil 50 through the reflective unit 30 when the display device is the image output unit 40, or the display device emits an image. If it is not the part 40, it means a virtual image displayed on the display device and transmitted to the pupil 50 of the user through the image outputting unit 40 and the reflecting unit 30.

이러한 증강 현실용 화상은 이미지 형태의 정지 영상이거나 동영상과 같은 것일 수 있다. The image for augmented reality may be a still image or a moving image in the form of an image.

증강 현실용 화상은 화상 출사부(40)에서 출사되어 반사부(30)를 통해 사용자의 동공(50)으로 전달됨으로써 사용자에게 가상 화상을 제공하게 되고, 이와 동시에 전술한 바와 같은 카메라 모듈(200)에 의해 실제 세계에 존재하는 실제 사물로부터 출사되는 화상광은 반사부(30) 및 렌즈부(10)를 거쳐 이미지 센서(20)로 전달되므로, 사용자는 증강 현실용 화상을 제공받는 동시에 실제 세계로부터의 화상광에 대한 영상을 얻을 수 있다.The augmented reality image is emitted from the image output unit 40 and transmitted to the user's pupil 50 through the reflection unit 30 to provide a virtual image to the user, and at the same time, the camera module 200 as described above. The image light emitted from the real object existing in the real world is transmitted to the image sensor 20 through the reflecting unit 30 and the lens unit 10, so that the user is provided with an augmented reality image from the real world. It is possible to obtain an image of the image light of.

한편, 화상 출사부(40)는 반사부(30)를 중심으로 렌즈부(10)와 반대 방향에 배치되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the image output unit 40 is disposed in a direction opposite to the lens unit 10 with the reflection unit 30 as the center.

반사부(30)는, 전술한 바와 같이, 카메라 모듈(200)에 포함되어, 4mm 이하의 크기로 형성되어 입사하는 화상광을 반사시켜 렌즈부로 전달하며, 이를 위해 반사부(30)는, 반사면(31)이 입사광의 광축에 대해 경사지도록 배치된다. 따라서, 실제 세계로부터 입사하는 화상광은 반사부(30)의 반사면(31)에 의해 렌즈부(10)를 통해 이미지 센서(30)로 전달되고, 이와 동시에 동공(50)보다 크기가 작은 반사부(30) 주위를 통해 동공(50)으로도 전달된다.As described above, the reflective unit 30 is included in the camera module 200, is formed to have a size of 4 mm or less, and reflects the incident image light and transmits the incident image light to the lens unit. The slope 31 is disposed so as to be inclined with respect to the optical axis of the incident light. Therefore, the image light incident from the real world is transmitted to the image sensor 30 through the lens unit 10 by the reflective surface 31 of the reflecting unit 30, and at the same time, a reflection having a size smaller than that of the pupil 50 It is also transmitted to the pupil 50 through the circumference of the part 30.

전술한 바와 같이, 반사부(30)의 반사면(31)은 입사광의 광축과 45°의 각도를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 화상 출사부(40)는 반사부(30)를 중심으로 렌즈부(10)와 반대 방향에 배치되기 때문에 반사부(30)의 반사면(31)의 반대면(32) 또한 화상 출사부(40)로부터 입사하는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광의 광축과 45°의 각도를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다.As described above, the reflective surface 31 of the reflecting unit 30 is preferably disposed to have an angle of 45° to the optical axis of the incident light. Therefore, since the image output unit 40 is disposed in a direction opposite to the lens unit 10 with the reflection unit 30 as the center, the opposite surface 32 of the reflection surface 31 of the reflection unit 30 also emits an image. It is preferable that they are arranged to have an angle of 45° to the optical axis of the image light corresponding to the image for augmented reality incident from the unit 40.

한편, 반사부(30)의 상기 반사면(31)의 반대면(32)은 반사부(30)를 중심으로 렌즈부(10)와 반대 방향에 배치된 화상 출사부(40)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광을 반사시켜서 사용자의 눈의 동공(50)으로 전달함으로써, 사용자에게 증강 현실용 화상을 제공한다.On the other hand, the opposite surface 32 of the reflective surface 31 of the reflective unit 30 is augmented from the image output unit 40 disposed in the opposite direction to the lens unit 10 with the reflective unit 30 as the center. An image for augmented reality is provided to the user by reflecting the image light corresponding to the image for reality and transmitting it to the pupil 50 of the user's eye.

한편, 화상 출사부(40)로부터 출사되는 증강 현실용 화상은 이미지 센서(20)로 들어오는 실제 세계의 화상과 전기적으로 합성도 가능하다. On the other hand, an image for augmented reality output from the image output unit 40 may be electrically synthesized with an image of the real world that enters the image sensor 20.

한편, 반사부(30)는, 앞서 설명한 바와 같이, 심도를 깊게 하여 핀홀 효과를 얻을 수 있도록 사람의 동공 크기보다 작은 크기 즉, 8mm 이하로, 보다 바람직하게는 4mm 이하로 형성되기 때문에, 반사부(30)를 통해 동공(50)으로 입사하는 빛에 대한 심도(Depth of Field)를 거의 무한대에 가깝게 즉, 심도를 매우 깊게 할 수 있고, 따라서 사용자가 실제 세계를 응시하면서 실제 세계에 대한 초점 거리를 변경하더라도 이와 관계없이 증강 현실용 화상의 초점은 항상 맞는 것으로 인식하게 하는 핀홀 효과(pin hole effect)를 발생시킬 수 있다.On the other hand, as described above, since the reflective part 30 is formed to have a size smaller than the size of the pupil of a person, that is, 8 mm or less, and more preferably 4 mm or less, so as to obtain a pinhole effect by deepening the depth of field, the reflecting part 30 Through (30), the depth of field for the light incident into the pupil 50 can be made close to infinity, that is, the depth of field can be made very deep, and thus the focal length to the real world while the user gazes at the real world. Regardless of this change, a pin hole effect may be generated in which the focus of the augmented reality image is always recognized as being correct.

한편, 화상 출사부(40)로부터 출사되는 증강 현실용 화상에 상응하는 화상광은 직접 반사부(30)로 전달될 수 있으나, 화상 출사부(40)와 반사부(30) 사이에서 적어도 1회 반사된 후 전달되도록 할 수도 있다.On the other hand, the image light corresponding to the augmented reality image emitted from the image output unit 40 may be directly transmitted to the reflection unit 30, but at least once between the image output unit 40 and the reflection unit 30 It can also be reflected and then transmitted.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능하다는 점을 유의해야 한다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments of the present invention, it should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations can be implemented within the scope of the present invention. .

100...종래의 카메라 모듈
200,200A,200B,200C,300,400...소형 반사부를 이용한 카메라 모듈
500...복합 카메라 모듈
600...증강 현실용 광학 장치
10...렌즈부
20...이미지 센서
30...반사부
31...반사면
32...반사면(31)의 반대면
40...화상 출사부
50...동공100...conventional camera modules
200,200A,200B,200C,300,400...Camera module using small reflectors
500...composite camera module
600... optics for augmented reality
10...Lens part
20...Image sensor
30...reflective
31...reflective surface
32...the opposite side of the reflective surface (31)
40...image display
50... pupil

Claims

delete

A camera module comprising a lens unit on which at least one lens is disposed and an image sensor that converts image light incident through the lens unit into an electrical signal and outputs an electric signal,
A reflector that reflects incident image light and transmits it to the lens unit
Including,
The reflective part is formed to have a size of 4 mm or less,
The reflective surface of the reflecting unit is disposed to be inclined with respect to the optical axis of the incident light to reflect the incident image light to the lens unit, and acts as a diaphragm for the incident light,
The reflective surface of the reflecting unit is formed as a curved surface having a curvature with respect to the incident direction of image light incident on the reflecting unit, and the lens unit is formed as a curved surface having a curvature with respect to the incident direction of image light incident on the lens unit,
The camera module using a small reflector, characterized in that the reflector is embedded in an optical means having a refractive index.

A camera module comprising a first and second lens unit on which at least one lens is disposed, and a first image sensor and a second image sensor for converting and outputting image light incident through the lens units into electrical signals, ,
A first reflecting unit formed of a translucent material, reflecting incident image light and transmitting the incident image light to the first lens unit; And
A second reflecting unit disposed behind the first reflecting unit based on incident image light, and reflecting incident image light and transmitting the incident image light to the second lens unit
Including,
Each of the first and second reflecting portions is formed to have a size of 4 mm or less,
The first reflecting unit and the second reflecting unit are arranged so that the reflective surfaces of the first reflecting unit and the second reflecting unit are respectively inclined with respect to the optical axis of the incident light in order to reflect incident image light to the first lens unit and the second lens unit, respectively. Become,
The camera module using a small reflector, characterized in that the inclination angle of the second reflector is not parallel to the inclination angle of the first reflector.

The method of claim 6,
The camera module using a small reflector, characterized in that the second reflector has a size smaller than that of the first reflector.

The method of claim 7,
The camera module using a small reflector, characterized in that the optical axes of the outgoing light emitted to the first lens unit and the second lens unit are parallel to each other.

A plurality of camera modules according to any one of claims 5 to 8 are disposed,
Each of the camera modules is a composite camera module, characterized in that disposed on a plane perpendicular to the optical axis of the incident image light.

The method of claim 9,
Each of the camera modules is a composite camera module, characterized in that disposed on the vertical plane.

The method of claim 10,
Each of the camera modules is a composite camera module, characterized in that arranged at the same angle from each other with respect to a center point, which is an intersection point of a connection line connecting reflectors of each of the unit camera modules arranged on the vertical plane.