KR102508341B1

KR102508341B1 - 초광곽 광학계

Info

Publication number: KR102508341B1
Application number: KR1020150125866A
Authority: KR
Inventors: 김진우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2023-03-10
Also published as: WO2017039396A1; CN107924044A; KR20170028795A; EP3346309A1; CN107924044B; US10564405B2; EP3346309A4; US20180203211A1

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계는, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군 및 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 제1렌즈군과 제2렌즈군 사이에 조리개 또는 광속의 크기를 제한하는 기구물을 포함하며, 상기 제1렌즈군은, 물체측의 순서로부터, 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈 및 매니스커스 렌즈의 다음에 물체측에 오목한 매니스커스 렌즈를 포함하고, 제1렌즈군에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 렌즈를 포함하며, 제2렌즈군은, 물체측의 순서로, 정과 부의 굴절력을 각각 가진 렌즈를 접합한 접합렌즈가 포함되고, 제2렌즈군에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 초광각 광학계는 실시 예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

초광곽 광학계{SUPER WIDE ANGLE OPTICAL SYSTEM}

본 발명의 다양한 실시 예들은 초광각 광학계에 관한 것으로, 예컨대 화각이 190도 이상으로 360도 전방위 이미지 촬영이 가능한 초광각 렌즈를 구비한 초광각 광학계에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 단말기, PDA 및 스마트폰과 같은 이동 통신 수단은 그 사용량이 증대되고 통신 기술을 통해 제공되는 서비스가 다양해짐에 따라 기본적인 통신 기능 외에 다양한 형태의 부가 기능이 탑재되고 있다.

더불어, 디지털 카메라 혹은 비디오 카메라와 CCTV등의 감시장비 등 고체 촬상소자를 사용하는 광학계에 있어서 종래의 초광각 렌즈는 화각이 180도 이하의 화각을 가지고 센서의 대각 모서리 부분이 최대 화각을 가질 수 있다.

따라서, 일반적인 초광각 렌즈는 광축 방향의 수직 영상을 취득하는데 한계를 가질 수 있으며, 이에 따라 전방위 영상 취득을 하지 못할 수 있다. 또한 렌즈의 구성이 190°이상의 화각 및 대구경화를 이루기에 수차제어의 한계가 발생할 수 있다. 특히 조리개 앞의 렌즈구성이 부렌즈들과 정렌즈들의 조합이 최적화 되지 않아 초광각과 대구경화에 따른 수차제어 등에 어려움이 발생될 수 있다.

예를 들어, 'Super wide angle optical lens system' 로 출원된 US 2013-0114150A1에는 물체측에서 상측의 순서로 첫번째 부의 렌즈, 두번째 부의 렌즈, 세번째 부의 렌즈, 네번째 정의 렌즈, 다섯번째 부의 렌즈, 여섯번째 부의 렌즈가 구비된 초광각 광학계를 개시하고 있다. 상기의 초광각 광학계는 반화각이 70도 정도로 전체화각이 140도 정도를 가지는 것을 개시하고 있다. 따라서 전방위 영상취득을 위한 190정도의 화각을 얻지 못하며, 또한 조리개 앞에 부의 렌즈로만 구성되어 있어 190도 정도의 화각을 갖기에는 수차제어에 한계를 가질 수 밖에 없다.

또한, 'Wide angle photographic lens assembly'로 출원된 US 2012-0206822에는 물체측에서 상측의 순서로 첫번째 물체측에 볼록한 부의 렌즈, 물체측에 오목한 정의 두번째 렌즈, 조리개가 위치하고, 물체측에 오목한 정의 세번째, 네번째 렌즈가 위치된 초광각 광학계를 개시하고 있다. 여기서, 다섯번째 렌즈는 부의 굴절력을 가지며, 여섯번째 렌즈는 정의 굴절력을 가진다. 본 광학계는 180.2도의 화각을 가지고 있으며, Fno가 2.05정도로 비교적 밝은 광학계를 개시하고 있다. 하지만 조리개 앞의 렌즈 구성이 부렌즈 1매와 정렌즈 1매로 구성되어 있어 광각화에 따른 수차제어 한계를 가질 수 있다. 따라서 상기의 초광각 광학계는 180도를 넘기기는 하나, 180도 약간 넘는 정도의 화각 만을 확보할 수 있다. 또한 제1렌즈를 제외한 나머지 렌즈는 플라스틱으로 구성하여 재료비 측면에서 유리하나, 플라스틱 렌즈의 특성상, 온도에 따른 수차변화와 초점위치의 변화가 발생할 수 밖에 없다.

또한, '광각렌즈, 촬상 렌즈 유닛, 촬상 장치 및 정보 장치'로 출원된 JP 2014-102291A에는 물체측에서 상측의 순서로 부의 굴절력을 제1렌즈군을 구비하고 조리개 그리고 제2렌즈군으로 구성되고, 제1렌즈군은 물체측에서 상측의 순서로 물체측에 볼록한 부의 매니스커스 렌즈, 부의 굴절력을 가지는 플라스틱의 제2렌즈, 정의 굴절력을 가진 제3렌즈로 구성되는 초광각 광학계를 개시하고 있다. 제2렌즈군은 물체측에서 상측의 순서로, 정의 제4렌즈, 정의 제5렌즈, 부의 제6렌즈, 정의 굴절력을 가진 플라스틱의 제6렌즈로 구성되는 것을 개시하고 있다. 상기의 기술은 화각이 180도이며, FNO 2.8정도로 일반적인 어안렌즈의 사양을 가지고 있다. 이런 광학계를 통해서 180정도의 영상을 얻을 수 있지만, 광축에 수직한 방향의 영상을 얻기에는 화각이 부족할 수 밖에 없다. 또한 렌즈의 밝기가 FNO 2.8정도로 본 종래의 구성으로는 180도 초과의 화각과 밝은 렌즈 구현에 한계를 가질 수 밖에 없다.

따라서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 화각이 190도 이상의 화각을 구현하여 광축에 수직한 방향의 물체를 촬영할 수 있으며, 광축에 수직한 방향의 물체를 촬영 가능 하므로서 수직방향의 물체를 360도 촬영가능한 전방위 광학를 제공하고자 한다.

또한 광각화와 더불어 밝은 렌즈 구현이 가능하도록 렌즈를 구성하여 양호한 수차제어가 가능하며, 190도 이상의 화각을 가지는 광학계 2개를 광축방향의 역방향으로 정렬하여 4 파이라이디안의 구의 영상입력을 가능하게 하여, 이를 통해 광축에 수직한 방향의 수평 360도 영상뿐만 아니라, 구의 천체를 촬영할 수 있는 전방위 광학계를 구현할 수 있는 초광각 광학계를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계는, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이에 조리개 또는 광속의 크기를 제한하는 기구물을 포함하며,

상기 제1렌즈군은, 물체측의 순서로부터, 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈; 및 상기 매니스커스 렌즈의 다음에 물체측에 오목한 매니스커스 렌즈를 포함하고, 상기 제1렌즈군에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 렌즈를 포함하며,

제2렌즈군은, 물체측의 순서로, 정과 부의 굴절력을 각각 가진 렌즈를 접합한 접합렌즈가 포함되고, 상기 제2렌즈군에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1렌즈군에서 물체측에 볼록한 매니스커스 중 상측에 가장까운 렌즈가 비구면일 수 있다.

또한, 상기 제1렌즈군에서 상측에 가장 가까운 정의 렌즈가 비구면일 수 있다.

또한, 상기 제2렌즈군에서 정의 렌즈가 비구면일 수 있다.

또한, 상기 초광각 광학계의 화각은 다음의 조건을 만족할 수 있다.

[조건식]　190 ≤　 Wfov

여기서, Wfov은 최대 화각을 나타낼 수 있다.

또한, 상기 초광각 광학계에서, 화각과 이미지 높이, 초점거리가 다음의 조건을 만족할 수 있다.

[조건식]

여기서, θ는 반화각을 나타낼 수 있고, y는 이미지 높이(이미지 중심으로부터 이미지 최외각까지의 거리를 나타낼 수 있으며, f는 초점거리를 나타낼 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계는 물체측에 부의 굴절력을 가진 군과 상측에 정의 굴절력을 가진 군을 구비하므로서 광각화에 용이하고 광속제어 및 수차 제어를 할 수 있고, 촬상 소자로 입사하는 광선의 각도(CRA(Chief Ray Angle))가 양호해질 수 있다.

또한 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈를 구비함에 따라 광각화에 따른 왜곡 등을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계는, 색수차 제어나 구면수차 등의 수차 제어가 용이함은 물론, 수차제어 및 CRA(Chief Ray Angle)제어가 가능하고, 경이 작은 비구면 사용이 가능하여 비용 절감을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계에서, 일 실시 예에 따른 초광각 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계에서, 도 1에 도시된 초광각 광학계의 수차도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계에서, 다른 실시 예에 따른 초광각 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계에서, 도 3에 도시된 초광각 광학계의 수차도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계에서, 또 다른 실시 예에 따른 초광각 광학계의 렌즈 배치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계에서, 도 5에 도시된 초광각 광학계의 수차도를 나타내는 도면이다.
도 7은 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경 내의 전자 장치가 기재된다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 발명에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 발명에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 발명에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync^TM, 애플TV^TM, 또는 구글 TV^TM), 게임 콘솔(예: Xbox^TM, PlayStation^TM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 초광각 광학계는 상기의 해결하고자 하는 과제에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다만, 이하의 각 실시 예 별로 렌즈 구성도에서 렌즈의 두께, 크기, 형상은 본 발명의 상세한 설명을 위하여 다소 과장되게 도시하였으며, 특히 렌즈 구성도에서 제시된 구면 또는 비구면의 형상은 일 예로 제시되었을 뿐 이 형상에 한정되지는 않을 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 초광각 광학계(100)는, 물체 측으로부터 순서대로, 부('음' 또는 '마이너스(-)'라고도 함.)의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(110)과 정('양' 또는 '플러스(+)'라고도 함.)의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(120)으로 구성될 수 있다. 또한, 제1렌즈군(110)과 제2렌즈군(120) 사이에 조리개 또는 광속의 크기를 제한하는 기구물을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 제1렌즈군(110)은 물체측의 순서로부터, 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈(111)를 가질 수 있고, 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈(111) 다음으로 물체측에 오목한 매니스커스 렌즈(112)를 구비할 수 있다. 또한, 제1렌즈군(110)에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 렌즈를 구비할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 제2렌즈군(120)은 물체측의 순서로, 정과 부의 굴절력을 각각 가진 렌즈를 접합한 접합렌즈를 가지고 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성될 수 있다. 제1렌즈군(110)에서 물체측에 볼록한 매니스커스중 상측에 가장까운 렌즈는 비구면으로 구성할 수 있다. 또한 제1렌즈군(110)중 상측에 가장 가까운 정의 렌즈를 비구면으로 구성할 수 있다. 제2렌즈군(120)에 속한 정의 렌즈는 비구면을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 초광각 렌즈는 전방위의 영상을 얻기 위해서 190도 이상의 화각을 가질 수 있다. 또한 중심대비 주변의 물체의 배율의 크기를 제한하기 위해서 초점거리는 하기의 수식에 범위에 속해야 한다.

여기서, f는 초점거리를 나타내며, θ는 반화각, y는 이미지 높이(이미지 중심으로부터 이미지 최외각까지의 거리)를 나타낼 수 있다.

이하에서는 상기와 같이 구비될 수 있는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광하계의 동작 구동을 설명할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계(100)는, 물체 측으로부터 순서대로 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(110)과, 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(120)을 포함하고, 상기 제1렌즈군(110)은, 물체측의 순서로부터, 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈(111)와, 상기 매니스커스 렌즈의 다음에 물체측에 오목한 매니스커스 렌즈(112)를 포함하고, 상기 제1렌즈군(110)에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 렌즈를 포함하며, 제2렌즈군(120)은, 물체측의 순서로, 정과 부의 굴절력을 각각 가진 렌즈를 접합한 접합렌즈가 포함되고, 상기 제2렌즈군(120)에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성될 수 있다.

예컨대, 초광각의 화각을 가지기 위해서 제1렌즈군(110)을 부의 굴절력을 가지게 하여 광각화가 가능하며, 제2렌즈군(120)을 정의 굴절력을 가지게 하여 촬상소자에 이미지를 형성할 수 있다. 제1렌즈군(110)과 제2렌즈군(120) 사이에 광속을 제어하는 기구물을 통해서 fno 및 주변광량을 제어할 수 있다. 이렇게 stop을 중심으로 물체측에 부의 굴절력을 가진 군과 상측에 정의 굴절력을 가진 군을 구비하므로서 광각화에 용이하고 광속제어 및 수차 제어가 가능하다. 또한 광각화에 따른 왜곡 등을 제어하기 위해 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈(111)를 구비하라 수 있다. 그러나 물체측에 볼록한 매니스커스 렌즈들만으로는 짧은 초점거리와 수차제어가 용이하지 않다. 이를 해결하기 위해 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 뒤에 물체측에 오목한 매니스커스를 포함할 수 있다. 제1렌즈군(110)이 강한 부의 굴절력을 가지기 위해서는 부 렌즈로만 구성되어서는 짧은 초점거리를 가지기 어렵고 수차제어에도 한계를 가질 수 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(110)의 가장 상측에 정의 굴절력을 가지는 렌즈를 구비하였다. 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(120)에는 정과 부의 굴절력을 각각 접합한 접합렌즈를 포함하므로서 색수차 제어가 용이하게 하였다. 또한 제2렌즈군(120)의 가장 상측에 가까운 위치에 정렌즈를 배치하므로서 수차제어 및 CRA(Chief Ray Angle)제어를 할 수 있다.

또한, 제1렌즈군(110)에서 물체측에 볼록한 매니스커스중 상측에 가장 가까운 렌즈가 비구면인으로 구현될 수 있다. 이에, 제1렌즈군(110)에 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈(111)를 포함하여 광각화에 따른 수차제어를 할 수 있으나, 코마 및 비점 수차를 효과적으로 제어하기 위해서는 비구면의 사용이 필요할 수 있다. 다만, 비구면의 크기에 따른 비용상승의 문제가 발생하므로, 제1렌즈군(110)에서 물체측에 볼록한 매니스커스 렌즈중 상측에 가장 가까운 렌즈에 비구면을 배치하므로서 경이 작은 비구면 사용이 가능하여 비용 절감을 할 수 있다.

또한, 제1렌즈군(110)에서 상측에 가장 가까운 정의 렌즈를 비구면으로 포함할 수 있다. 이에 제1렌즈군(110)중 상측에 가장 가까운 렌즈를 정의 굴절력을 가진 렌즈로 배치하므로서 제1렌즈군(110)의 부의 굴절력을 극대화 할 수 있다. 또한 제1렌즈군(110)의 가장 상측에 위치한 정의 렌즈가 비구면으로 구성될 경우, 구면수차 등의 수차 제어할 수 있다.

또한, 제2렌즈군(120)에 속한 정의 렌즈가 비구면을 포함할 수 있다. 이에, 제2렌즈군(120)에서 정의 렌즈에 비구면을 사용하면 코마 및 비점수차, 상면만곡 등의 수차제어를 할수 있다. 또한 촬상소자로 입사하는 광선의 각도(CRA)가 양호해지는 역할을 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 구성으로 초광각 렌즈를 구성할 수 있으며, 이를 통해서 360도의 전방위 영상을 얻을 수 있다.상기 구성으로 화각이 190도 이상의 화각을 가질 경우, 광축에 수직한 방향의 영상을 취득할 수 있다. 광축에 수직한 방향의 영상 취득은 광축에 수직한 방향에 360도 영상의 입력이 가능하게 한다. 또한 상기 수식범위에 속해있는 초점거리일 경우, 중심대비 주변의 물체크기의 배율이 제한되어 광축에 수직한 방향의 영상크기를 확보할 수 있다. 또한 상기 광학계 2개를 서로 뒤로하고 정렬할 경우, 4파이라이디안의 구의 화각을 갖는 영상입력도 가능하다. 이를 통해 광축에 수직한 방향의 수평의 360도 영상뿐만 아니라, 구의 천체를 촬영할 수 있는 전방위 광학계를 구성할 수 있다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이 본 발명의 초광각 광학계(100)는 다음의 조건식들에 의해 화각 및 초점 거리나 화각과 이미지 높이 등을 가능하도록 하는 바, 각각의 조건식들 및 그 작용효과에 대하여 살펴보면 다음과 같을 수 있다.

[조건식 1] 190 ≤　 Wfov

여기서, Wfov 는 최대 화각을 나타낼 수 있다.

조건식 1은 초광각 광학계(100)의 화각을 표시한 식으로서, 전방위 영상 획득을 위해서는 최대 화각이 190도이상 이어야 한다. 광축에 수직한 방향의 영상을 취득하여야 광축에 수직한 방향의 360도 영상을 얻을 수 있으며, 2개의 초광각 렌즈를 구비할 경우, 4파이라디안의 구의 천체 영상입력을 할 수 있다. 이를 위해서 단일 초광각 렌즈의 화각이 최소 190도 이상이어야 한다.

[조건식 2]

여기서 θ는 반화각을 나타낼 수 있고, y는 이미지 높이(이미지 중심으로부터 이미지 최외각까지의 거리)를 나타낼 수 있으며, f는 초점거리를 나타낼 수 있다.

상기의 조건식 2는 , 초광각 광학계(100)에서 화각과 이미지 높이, 초점거리에 대한 식이다. 초광각 광학계(100)를 구성하는데 있어, 중심과 주변의 물체의 공간주파수 배율이 중요하다. 이것을 나타낸 것이 사상 함수(mapping function)이다. 4가지의 사상 함수(mapping function) 중에 전방위의 영상을 얻는 초광각 광학계(100)는 입체화법(stereo graphic)이나 등거리(e'uidistant) 혹은 등입체각(equisolid angle)의 사상 함수(mapping function)를 갖는 것이 주변 영상의 압축이 작아 전방위 영상에 유리할 수 있다. 따라서, 상기의 조건식 2의 식을 만족할 경우, 입체화법(stereo graphic), 등거리(equidistant) 혹은 등입체각(equisolid angle) 까지의 사상 함수(mapping function)를 만족하여 중심대비 주변 영상의 압축비 최소화가 가능하여 주변영상의 화질저하를 최소화 할 수 있다.

이하에서, 구체적인 수치 실시예를 통해 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 초광각 광학계(100)를 좀 더 자세하게 살펴볼 수 있다.

이하의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 모두 전술한 바와 같이, 물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(110); 및 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(120)을 포함하고, 상기 제1렌즈군(110)과 상기 제2렌즈군(120) 사이에 조리개 또는 광속의 크기를 제한하는 기구물을 포함하며, 상기 제1렌즈군(110)은, 물체측의 순서로부터, 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈(111); 및 상기 매니스커스 렌즈의 다음에 물체측에 오목한 매니스커스 렌즈(112)를 포함하고, 상기 제1렌즈군(110)에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 렌즈를 포함하며, 제2렌즈군(120)은, 물체측의 순서로, 정과 부의 굴절력을 각각 가진 렌즈를 접합한 접합렌즈가 포함되고, 상기 제2렌즈군(120)에서 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성될 수 있다

한편, 이하의 각 실시 예에서 사용되는 비구면은 공지의 수학식 1로부터 얻어질 수 있고, 코닉(Conic) 상수(K)는 비구면 계수(A, B, C, D)에 사용되는 'E 및 이에 이어지는 숫자'는 10의 거듭제곱을 나타낸다. 예를 들어, E+02은 10²을, E-02는 10^-2을 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

　여기서

　　　　　　x : 렌즈의 정점부터 공축방향으로의 거리

　　　　　　y : 광축에 수직방향으로의 거리

　　　　　　c' : 렌즈의 정점에 있어서의 곡률반경의 역수(=1/R)

　　　　　　K, A, B, C, D : 비구면계수

[제1실시 예]

하기의 표 1은 본 발명의 다양한 실시 예 중 일 실시 예에 따른 수치예를 나태낼 수 있다. 또한, 도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따른 초광각 광학계(100)의 렌즈 배치를 나타내는 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 초광각 광학계(100)의 수차도이다.

상기 제1실시 예의 경우, 전체 광학계의 f는 1.19mm이고, Fno는 1.97이며, 화각(field of view)은 200°를 나타낼 수 있다.

surface	곡률반경	두께	굴절율(nd)	아베수(vd)
1	11.716	0.80	1.835	42.72
2	3.890	1.66
*3	50.000	0.60	1.740	59.10
*4	2.700	2.39
5	-4.100	1.60	1.804	46.50
6	-7.476	0.29
*7	3.721	1.27	1.805	40.90
*8	-9.715	0.76
STOP	infinity	0.70
10	4.631	0.95	1.773	49.62
11	-2.600	0.30	1.923	20.88
12	3.875	0.15
*13	3.919	1.08	1.740	59.10
*14	-5.307	0.62
15	infinity	0.30	1.517	64.20
16	infinity	0.30
17	infinity	0.50	1.517	64.20
18	infinity	0.53

표 1에서 면 번호 앞의 *표시는 비구면을 나타낼 수 있다.

또한, 수학식 1에 의한 제1 실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 2와 같다.

surface	K	A	B	C	D
3	0.000000	1.737195E-02	-1.990643E-03	9.325857E-05	-1.579806E-06
4	-1.000000	2.519815E-02	5.374012E-03	-1.358760E-03	6.767660E-05
7	0.000000	5.240657E-04	-7.662172E-05	-1.920980E-05	0.000000E+00
8	0.000000	6.900172E-03	-9.121338E-04	9.508714E-05	0.000000E+00
13	0.000000	-1.143270E-02	3.426939E-03	-3.526360E-04	0.000000E+00
14	0.000000	6.725823E-03	1.116064E-03	1.937055E-04	0.000000E+00

[실시 예2]

하기의 표 3은 본 발명의 다양한 실시 예 중 앞선 실시 예와 다른 실시 예(이하 '제2실시 예'라 함.)에 따른 수치예를 나태낼 수 있다.

또한, 도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따른 초광각 광학계(100)의 렌즈 배치를 나타내는 구성도이다. 도 4는 도 3에 도시된 초광각 광학계(100)의 수차도이다.

상기 제2실시 예의 경우, 전체 광학계의 f는 0.95mm이고, Fno는 2.18이며, 화각(field of view)은 240°를 나타낼 수 있다.

surface	곡률반경	두께	굴절율(nd)	아베수(vd)
1	16.715	2.00	1.835	42.72
2	7.155	2.38
3	11.053	0.80	1.773	49.62
4	3.886	2.05
*5	35.342	0.60	1.740	59.10
*6	2.700	1.98
7	-4.100	1.63	1.697	55.46
8	-45.000	0.33
*9	3.949	2.25	1.805	40.90
*10	-9.538	0.87
STOP	infinity	0.80
12	2.600	2.02	1.497	81.61
13	-2.600	0.30	1.923	20.88
14	5.023	0.16
*15	4.213	1.46	1.740	59.10
*16	-2.860	0.71
17	infinity	0.30	1.517	64.20
18	infinity	0.30
19	infinity	0.50	1.517	64.20
20	infinity	0.53

상기 표 3에서 면 번호 앞의 *표시는 비구면을 나타낼 수 있다.

또한, 수학식 1에 의한 제2실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 4와 같다.

surface	K	A	B	C	D
5	0.000000	4.892892E-03	-2.158396E-04	-9.654502E-06	7.019990E-07
6	-1.000000	4.137913E-03	1.999401E-03	-1.680804E-04	1.460570E-05
9	0.000000	-1.675004E-03	4.028469E-04	-2.526123E-06	0.000000E+00
10	0.000000	3.439272E-03	5.624994E-04	1.250070E-06	0.000000E+00
15	0.000000	-6.350440E-03	1.350301E-03	2.333793E-05	0.000000E+00
16	0.000000	2.009844E-02	-3.926191E-04	5.144062E-04	0.000000E+00

[실시 예3]

하기의 표 5는 본 발명의 다양한 실시 예 중 또 다른 실시 예(이하 '제3실시 예'라 함.)에 따른 수치예를 나태낼 수 있다.

또한, 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따른 초광각 광학계(100)의 렌즈 배치를 나타내는 구성도이다. 도 6은 도 5에 도시된 초광각 광학계(100)의 수차도이다.

상기 제3실시예의 경우, 전체 광학계의 f는 1.90mm이고, Fno는 2.17이며, 화각(field of view)은 200°를 나타낼 수 있다.

surface	곡률반경	두께	굴절율(nd)	아베수(vd)
1	17.815	1.00	1.835	42.72
2	6.446	2.76
*3	83.000	0.75	1.740	49.10
*4	4.500	3.68
*5	-6.802	3.28	1.818	24.20
*6	-8.401	0.25
*7	11.188	3.23	1.805	40.90
*8	-8.050	1.24
STOP	infinity	1.00
10	6.574	1.06	1.773	49.62
11	-4.553	0.40	1.923	20.88
12	5.492	0.36
*13	12.391	1.17	1.740	49.10
*14	-6.442	1.89
15	infinity	0.30	1.517	64.20
16	infinity	0.30
17	infinity	0.50	1.517	64.20
18	infinity	0.53

또한, 수학식 1에 의한 제2실시예의 비구면 계수의 값은 다음의 표 6과 같다.

surface	K	A	B	C	D
3	0.000000	2.700544E-03	-1.023635E-04	1.898112E-06	-1.211579E-08
4	-1.000000	3.807090E-03	1.987742E-04	-1.463066E-05	1.758136E-07
5	0.000000	-2.691462E-03	1.159825E-04	1.251088E-06	0.000000E+00
6	0.000000	9.469219E-04	1.127789E-04	3.405438E-07	0.000000E+00
7	0.000000	7.819787E-04	7.981969E-05	-5.219877E-06	0.000000E+00
8	0.000000	3.694638E-04	2.788199E-05	-2.070721E-06	0.000000E+00
13	0.000000	-1.881749E-03	9.691677E-04	-2.833680E-05	0.000000E+00
14	0.000000	1.230888E-03	3.798748E-04	7.461032E-05	0.000000E+00

한편 상기 제1 내지 제 3실시 예에 대한 조건식들의 값은 다음의 표 7과 같다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 발명에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 7을 참조하여, 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경(1000) 내의 전자 장치(1010)가 기재된다. 전자 장치(1010)는 버스(110), 프로세서(1200), 메모리(1300), 입출력 인터페이스(1500), 디스플레이(1600), 및 통신 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1010)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스(110)는, 예를 들면, 구성요소들(1200, 1300, 1500~1700)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서(1200)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(1200)는, 예를 들면, 전자 장치(1010)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 상기 프로세서(1200)는 제어부(controller)라고 칭하거나, 상기 제어부를 그 일부로서 포함하거나, 상기 제어부를 구성할 수도 있다.

메모리(1300)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1300)는, 예를 들면, 전자 장치(1010)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(1300)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(1400)을 저장할 수 있다. 프로그램(1400)은, 예를 들면, 커널(1410), 미들웨어(1430), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API))(1450), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(1470) 등을 포함할 수 있다. 커널(1410), 미들웨어(1430), 또는 API(1450)의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.

커널(1410)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(1430), API(1450), 또는 어플리케이션 프로그램(1470))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(1200), 또는 메모리(1300) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(1410)은 미들웨어(1430), API(1450), 또는 어플리케이션 프로그램(1470)에서 전자 장치(1010)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어(1430)는, 예를 들면, API(1450) 또는 어플리케이션 프로그램(1470)이 커널(1410)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.

또한, 미들웨어(1430)는 어플리케이션 프로그램(1470)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(1430)는 어플리케이션 프로그램(1470) 중 적어도 하나에 전자 장치(1010)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(1200), 또는 메모리(1300) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(1430)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.

API(1450)는, 예를 들면, 어플리케이션(1470)이 커널(1410) 또는 미들웨어(1430)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(1500)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(1010)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(1500)는 전자 장치(1010)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이(1600)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(1600)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(1600)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.

통신 인터페이스(1700)는, 예를 들면, 전자 장치(1010)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(1020), 제 2 외부 전자 장치(1040), 또는 서버(1060)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(1700)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(1620)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(1040) 또는 서버(1060))와 통신할 수 있다. 상기 통신 인터페이스(1700)는 통신 프로세서(communication processor: CP)를 포함할 수 있고, 상기 통신 프로세서는 상기 통신 인터페이스(1700)를 구성하는 복수의 모듈들 중 하나를 구성할 수도 있다. 한 실시 예에서, 상기 통신 프로세서는 상기 프로세서(1200)에 포함될 수도 있다.

무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(1640)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(1640)은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 발명에서는, "GPS"는 "GNSS"와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-23200(recommended standard23200), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(1620)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제 1 및 제 2 외부 전자 장치(1020, 1040) 각각은 전자 장치(1010)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 서버(1060)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1010)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1020,1040), 또는 서버(1060)에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(1010)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1010)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1020, 1040), 또는 서버(1060))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040), 또는 서버(1060))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1010)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1010)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 8은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(2010)의 블록도이다. 전자 장치(2010)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(1010)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(2010)는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor))(2100), 통신 모듈(2200), 메모리(2300), 센서 모듈(2400), 입력 장치(2500), 및 디스플레이(2600)를 포함할 수 있고, 상기 전자 장치(2010)는 가입자 식별 모듈(22400), 인터페이스(2700), 오디오 모듈(2800), 카메라 모듈(2910), 전력 관리 모듈(2950), 배터리(2960), 인디케이터(2970), 및 모터(2980) 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

프로세서(2100)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(2100)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(2100)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(2100)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(2100)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(22100))를 포함할 수도 있다. 프로세서(2100)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

통신 모듈(2200)은, 도 1의 통신 인터페이스(1700)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(2200)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(22100), WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(22800) 및 RF(radio frequency) 모듈(2290) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈(22100)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(22400)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2010)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100)은 프로세서(2100)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700) 또는 NFC 모듈(22800) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100), WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700) 또는 NFC 모듈(22800) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈(2290)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(2290)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(22100), WiFi 모듈(22300), 블루투스 모듈(22500), GNSS 모듈(22700) 또는 NFC 모듈(22800) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈(22400)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

메모리(2300)(예: 메모리(1300))는, 예를 들면, 내장 메모리(23200) 및/또는 외장 메모리(2340)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(23200)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리(2340)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(2340)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(2010)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

센서 모듈(2400)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(2010)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(2400)은, 예를 들면, 제스처 센서(2400A), 자이로 센서(2400B), 기압 센서(2400C), 마그네틱 센서(2400D), 가속도 센서(2400E), 그립 센서(2400F), 근접 센서(2400G), 컬러(color) 센서(2400H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(2400I), 온/습도 센서(2400J), 조도 센서(2400K), 또는 UV(ultra violet) 센서(2400M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(2400)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(2400)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2010)는 프로세서(2100)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(2400)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(2100)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(2400)을 제어할 수 있다.

입력 장치(2500)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(2520)을 포함할 수 있고, 상기 입력 장치(2500)는 (디지털) 펜 센서(pen sensor)(2540), 키(key)(2560), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(2580) 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 터치 패널(2520)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(2520)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(2520)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서(2540)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(2560)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(2580)는 마이크(예: 마이크(2880))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이(2600)(예: 디스플레이(1600))는 패널(2620)을 포함할 수 있고, 상기 디스플레이(2600)는 홀로그램 장치(2640), 및/또는 프로젝터(2660)를 더 포함할 수 있다. 패널(2620)은, 도 1의 디스플레이(1600)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(2620)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(2620)은 터치 패널(2520)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(2640)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(2660)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(2010)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(2600)는 패널(2620), 홀로그램 장치(2640), 또는 프로젝터(2660)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스(2700)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(2720), USB(universal serial bus)(2740), 광 인터페이스(optical interface)(2760), 또는 D-sub(D-subminiature)(2780) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 인터페이스(2700)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(1700)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스(2700)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(2800)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(2800)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(1500)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(2800)은, 예를 들면, 스피커(2820), 리시버(2840), 이어폰(2860), 또는 마이크(2880) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

카메라 모듈(2910)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(2950)은, 예를 들면, 전자 장치(2010)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(2950)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(2960)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(2960)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터(2970)는 전자 장치(2010) 또는 그 일부(예: 프로세서(2100))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(2980)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(2010)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

본 발명에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 발명에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 9는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(3100)(예: 프로그램(1400))은 전자 장치(예: 전자 장치(1010))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operating system(OS)) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(1470))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈(3100)은 커널(3200), 미들웨어(3330), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface (API))(360), 및/또는 어플리케이션(3700)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040), 서버(1060) 등)로부터 다운로드(download) 가능하다.

커널(3200)(예: 커널(1410))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(3210) 및/또는 디바이스 드라이버(3230)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(3210)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(3210)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(3230)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

미들웨어(3330)는, 예를 들면, 어플리케이션(3700)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(3700)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(3700)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(3330)(예: 미들웨어(1430))는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(application manager)(3410), 윈도우 매니저(window manager)(3420), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(3430), 리소스 매니저(resource manager)(3440), 파워 매니저(power manager)(3450), 데이터베이스 매니저(database manager)(3460), 패키지 매니저(package manager)(3470), 연결 매니저(connectivity manager)(3480), 통지 매니저(notification manager)(3490), 위치 매니저(location manager)(3500), 그래픽 매니저(graphic manager)(3510), 또는 보안 매니저(security manager)(3520) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(3700)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

어플리케이션 매니저(3410)는, 예를 들면, 어플리케이션(3700) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(3420)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(3430)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(3440)는 어플리케이션(3700) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저(3450)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리(battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(3460)는 어플리케이션(3700) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(3470)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저(3480)는, 예를 들면, WiFi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(3490)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(3500)는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(3510)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(3520)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(1010))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(3330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

미들웨어(3330)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(3330)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(3330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API(360)(예: API(1450))는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

어플리케이션(3700)(예: 어플리케이션 프로그램(1470))은, 예를 들면, 홈(3710), 다이얼러(3720), SMS/MMS(3730), IM(instant message)(3740), 브라우저(3750), 카메라(3760), 알람(3770), 컨택트(3780), 음성 다이얼(3790), 이메일(3800), 달력(3810), 미디어 플레이어(3820), 앨범(3830), 또는 시계(3840), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 전자 장치(예: 전자 장치(1010))와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의 상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.

장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040))의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1020, 1040))의 속성(에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션 등)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 외부 전자 장치(예: 서버(1060) 또는 전자 장치(1020, 1040))로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(3700)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(3100)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(2100))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(3100)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

이상, 본 발명과 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 개시된 기술 내용을 쉽게 설명 및 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 초광각 광학계
1, 2, 3, 4…: 면 번호

Claims

물체측으로부터 순서대로 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군; 및
정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군을 포함하고, 상기 제1렌즈군 및 상기 제2렌즈군은 물체측으로부터 순서대로 배열되며,
상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이에 조리개 또는 광속의 크기를 제한하는 기구물을 포함하며,
상기 제1렌즈군은,
물체측의 순서로부터, 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 렌즈; 및
상기 물체측으로부터 순차적으로 배열된 상기 매니스커스 렌즈의 다음에 물체측에 오목한 매니스커스 렌즈; 및
상기 제1렌즈군의 상측에 가장 가까운 렌즈를 포함하고,
상기 제1렌즈군에서 상기 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성되며,
제2렌즈군은,
물체측으로부터 순차적으로 배열되고, 정과 부의 굴절력을 각각 가진 렌즈를 접합한 접합렌즈; 및
상기 제2렌즈군의 상측에 가장 가까운 렌즈를 포함하고,
상기 제2렌즈군에서 상기 상측에 가장 가까운 렌즈는 정의 굴절력을 가지는 렌즈로 구성되며,
상기 제1렌즈군에는 접합렌즈가 없고,
상기 초광각 광학계의 화각은 다음의 조건을 만족하는, 초광각 광학계.
　　190 ≤　Wfov
　　여기서, Wfov : 최대 화각
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈군에서, 상기 물체측에 볼록한 다수의 매니스커스 중 상측에 가장 가까운 렌즈가 비구면인 초광각 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제1렌즈군에서 상기 상측에 가장 가까운 렌즈가 비구면인 초광각 광학계.
제1항에 있어서,
상기 제2렌즈군에서 정의 굴절력을 가지는 렌즈가 비구면인 초광각 광학계.
삭제
제1항에 있어서,
상기 초광각 광학계에서, 화각과 이미지 높이, 초점거리가 다음의 조건을 만족하는 초광각 광학계.

여기서, θ : 반화각,
y= 이미지 높이(이미지 중심으로부터 이미지 최외각까지의 거리),
f : 초점거리