KR20120045516A - 곤충 눈을 모사한 광 센서 및 광 센서의 제조 방법 - Google Patents

곤충 눈을 모사한 광 센서 및 광 센서의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

곤충의 겹눈을 모사한 평면 구조 또는 부분 입체 구조를 갖는 광 센서가 제공된다. 본 발명의 일 양상에 따른 광 센서는 서로 다른 길이의 다수의 오마티디아를 포함한다. 각각의 오마티디아는 기판 위 또는 기판 내부에 일정한 각도 범위로 원주 방향을 따라 원형 배열된다. 이때 상대적으로 길이가 짧은 오마티디아가 상대적으로 길이가 긴 오마티디아 사이에 배열될 수 있다. 기판과 오마티디아는 서로 다른 굴절률을 갖는다. 따라서 전반사를 통해 빛을 수송하는 것이 가능하다.

Description

곤충 눈을 모사한 광 센서 및 광 센서의 제조 방법{Biomimetic compound eye optical sensor and manufacturing method of the same}
생물체의 눈 구조를 흉내낸 광 센서 및 이러한 광 센서의 제조 방법과 관련된다.
자연계에 존재하는 생물체 중 곤충은 겹눈(compound eye)을 갖는다. 겹눈은 수 많은 낱눈(ommatidium)으로 이루어진다. 다시 말해, 낱눈은 겹눈을 구성하는 단위이다. 이와 같이 곤충의 눈은 수 많은 낱눈으로 구성되는 겹눈이기 때문에, 곤충은 포유동물에 비해 넓은 광시야각을 갖는다.
한편, 일반적으로 생체모방학(biomimetics)이란 생물의 시스템을 흉내내서 비생물 시스템을 개발하는 기술을 통칭한다. 최근에는 생물의 눈(eye)을 흉내내서 광학 시스템을 개발하기 위한 연구가 다수 진행되고 있다.
특히 최근 들어, 초소형 이미징 시스템(imaging system)에 대한 수요가 증가하고 있는데, 기존의 광학 시스템을 소형화하는데 한계가 있어 곤충 눈을 모사한 이미징 시스템이 그 대안으로 떠오르고 있다.
곤충의 눈은 앞서 언급했듯이 넓은 광시야각을 갖고 빠르게 움직이는 물체를 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있으므로, 이러한 곤충의 눈 구조를 이용하여 물체의 위치, 움직임 및 거리 등을 감지할 수 있는 광 센서로 응용하기 위한 연구 역시 활발하게 이루어지고 있다.
곤충 눈의 구조를 평면적으로 또는 부분 입체적으로 모사하여 빛의 입사 방향을 감지할 수 있는 광 센서 및 이러한 광 센서의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양상에 따른 광 센서는 기판, 및 기판 위 또는 내부에 형성되고, 빛을 수신하는 미세렌즈, 미세렌즈로부터 수신된 빛을 전달하는 광도파로, 및 제 1 단부가 미세렌즈와 연결되고 제 2 단부가 광도파로와 연결되며 제 1 단부로부터 제 2 단부로 갈수록 직경 또는 폭이 좁아지는 콘 구조체를 포함하는 오마티디아를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 광 센서의 제조 방법은 기판을 형성하는 단계, 및 기판 위 또는 내부에, 빛을 수신하는 미세렌즈, 미세렌즈로부터 수신된 빛을 전달하는 광도파로, 및 제 1 단부가 미세렌즈와 연결되고 제 2 단부가 광도파로와 연결되며 제 1 단부로부터 제 2 단부로 갈수록 직경 또는 폭이 좁아지는 콘 구조체를 포함하는 오마티디아를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 내용에 의하면, 곤충의 겹눈을 모사해서 평면 구조 또는 부분 입체 구조의 광 센서가 제공되기 때문에 보다 넓은 범위에서 정교하게 물체의 위치, 움직임 및 거리가 감지되는 것이 가능하다. 또한, 각각의 오마티디아 구조체의 개수, 길이, 또는 배열 각도를 다양하게 조절할 수 있기 때문에 사용 목적에 따른 소형 이미징 시스템을 구축할 수 있다. 나아가, 이러한 광 센서를 쌍안 장치로 제작하는 경우, 광 센서가 홈비디오 게임이나 로봇 청소기 등의 조작 수단으로 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 오마티디아를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공 오마티디아를 도시한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 오마티디아를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 센서를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서와 다른 실시예에 따른 광센서를 비교한 것을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서를 적용한 쌍안 장치 (binocular)를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서의 제조 방법을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명한다. 후술할 실시 예들은 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 특정 실시 예에 한정되지 아니할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 오마티디아를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 인공 오마티디아(artificial ommatidia)는 기판부(substrate unit)(100) 및 오마티디아부(ommatidia unit)(200)를 포함한다.
기판부(100)는 빛에 대한 제 1 굴절률을 갖는 물질로 형성된다. 예를 들어, 기판부(100)는 유리판으로 형성될 수 있다.
오마티디아부(200)는 기판부(100)의 위 또는 내부에 형성된다. 오마티디아부(200)는 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절류을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 오마티디아부(200)는 기판부(100)를 식각 및 패터닝하고 기판부(100)의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 물질을 증착 또는 임프린팅해서 형성하는 것이 가능하다. 따라서 오마티디아부(200)와 기판부(100) 간의 굴절률 차이에 의해, 오마티디아(200)로 입력되는 빛은 전반사를 통해 오마티디아(200) 내부를 통과하는 것이 가능하다.
본 실시예에 따라, 오마티디아(200)는 곤충 눈을 모사한 것으로, 곤충 눈의 오마티디아(또는 홑눈)와 유사하게 미세렌즈(microlens)(201), 광 도파로(optical waveguide)(202), 및 콘 구조체(cone structure)(203)를 포함한다.
미세렌즈(201)는 곤충의 오마티디아의 각막 렌즈(facet lens)를 모사한 것으로, 외부로부터 빛을 수신할 수 있다. 예를 들어, 미세렌즈(201)는 볼록 렌즈 형태로 구현될 수 있다. 볼록 렌즈 형태의 미세렌즈(201)는 외부의 빛을 광 도파로(202)의 끝부분으로 포커싱하는 것이 가능하다.
광 도파로(202)는 곤충의 오마티디아의 봉상체(rhabodm)를 모사한 것으로, 미세렌즈(201)를 통해 수신된 빛을 전달한다. 예를 들어, 광 도파로(202)는 전반사 원리에 따라 수신된 빛을 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 전달하는 것이 가능하다. 광 섬유를 예로 들면, 광 도파로(202)는 코어(core)에 대응되고, 기판(100)은 클래딩(cladding)에 대응될 수 있다.
콘 구조체(203)는 곤충의 오마티디아의 원뿔 정체(crystalline cone)를 모사한 것으로, 한쪽 끝이 미세렌즈(201)와 연결되고 다른쪽 끝이 광 도파로(202)와 연결되고, 그 직경 또는 폭이 미세렌즈(201)로부터 광 도파로(202)쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 형상을 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공 오마티디아를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 인공 오마티디아(artificial ommatidia)는 기판부(substrate unit)(100) 및 오마티디아부(ommatidia unit)(200)를 포함한다.
도 2에서, 기판부(100) 및 오마티디아부(200)의 전체적인 구성은 도 1의 기판부(100) 및 오마티디아부(200)와 동일하다. 그러나 도 1의 콘 구조체(203)와 도 2의 콘 구조체(204)를 비교하면, 도 1의 콘 구조체(203)의 옆면은 직선 또는 평면 구조로 형성되고, 도 2의 콘 구조체(204)의 옆면은 곡선 또는 곡면 구조로 형성된다. 여기서 콘 구조체(203)(204)의 옆면이란 미세렌즈(201)와 광 도파로(202)를 연결하는 부분을 지칭할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따라, 콘 구조체(203)(204)의 옆면은 도 1 및 도 2와 같이 다양한 형태로 형성되는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 오마티디아를 도시한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 인공 오마티디아(artificial ommatidia)는 기판부(substrate unit)(100) 및 오마티디아부(ommatidia unit)(200)를 포함한다.
도 3에서, 기판부(100) 및 오마티디아부(200)의 전체적인 구성은 도 1의 기판부(100) 및 오마티디아부(200)와 동일하다. 그러나 도 1의 미세렌즈(201)와 도 3의 미세렌즈(205)를 비교하면, 도 1의 미세렌즈(201)는 2차원 구조로 형성되고, 도 3의 미세렌즈(201)는 3차원 구조로 형성된다. 예를 들어, 도 1의 미세렌즈(201)는 반원 또는 1/4 원 형태로 형성될 수 있고, 도 3의 미세렌즈(201)는 1/4 구 형태로 형셩될 수 있다. 그리고, 도 1의 콘 구조체(203)와 도 3의 콘 구조체(206)를 비교하면, 도 1의 콘 구조체(203)는 2차원 구조로 형성되고, 도 3의 콘 구조체(206)는 3차원 구조로 형셩된다. 예를 들어, 도 1의 콘 구조체(203)는 사다리꼴 형태로 형성될 수 있고, 도 3의 콘 구조체(206)는 반원뿔 형태로 형성될 수 있다. 또한, 선택적으로, 도 2의 콘 구조체(206)의 옆면 역시 도 2와 같이 곡선 형태를 가질 수도 있다.
도 1 내지 도 3에서, 도 1 및 도 2와 같은 평면형 인공 오마티디아는 리소그래피(lithography) 공정을 통해 만들어질 수 있고, 도 3과 같은 부분입체형 인공 오마티디아는 임프린팅(imprinting) 공정을 통해 만들어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서를 도시한다.
도 4를 참조하면, 광 센서(400)는 기판(100), 다수의 오마티디아(200), 및 다수의 광 디텍터(300)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 빛에 대한 제 1 굴절률을 갖는 물질로 형성된다. 예를 들어, 기판(100)은 도 1 내지 도 3에서 설명한 기판부(100)가 될 수 있다.
오마티디아(200)는 빛에 대한 제 2 굴절률을 갖는 물질에 기초하여 기판(100)의 위 또는 내부에 형성된다. 예를 들어, 각각의 오마티디아(200)는 도 1 내지 도 3에서 설명한 오마티디아부(200)가 될 수 있다.
또한, 오마티디아(200)는 기판(100) 위에서 원형 또는 부분원형으로 배치된다. 다시 말해, 각각의 오마티디아(200)는 0도 내지 360도 사이의 특정한 각도 범위 내에서 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 오마티디아(200)의 미세렌즈(예컨대, 도 1의 201)가 0도부터 180도 사이의 입사각을 갖는 빛을 수신할 수 있도록 각각의 오마티디아(200)가 부채꼴로 배치되는 것이 가능하다. 또한, 배치되는 오마티디아(200)의 개수 및 각도 범위가 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.
광 디텍터(300)는 오마티디아(200)의 한쪽 끝에 형성된다. 광 디텍터(300)로는 빛을 수신하고 수신된 빛에 대응되는 전기 신호를 생성하는 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 광 디텍터(300)가 오마티디아(200)의 광 도파로(예컨대, 도 1의 202)의 끝에 형성되는 경우, 광 디텍터(300)는 광 도파로(202)에 의해 전달된 빛을 검출하는 것이 가능하다. 광 디텍터(300) 역시 오마티디아(200)와 마찬가지로 0도 내지 360도 사이의 특정한 각도 범위 내에서 원행 배열 또는 부분 원형 배열로 배치될 수 있다.
또한, 광 디텍터(300)는 기판(100)의 하부에 형성될 수도 있다. 광 디텍터(300)가 기판(100)의 하부에 형성되는 경우, 오마티디아(200)를 통과한 빛을 광 디텍터(300) 쪽으로 반사시키는 그래팅(grating)(미도시)이 오마티디아(200) 끝부분에 형성되는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 센서를 도시한다.
도 5를 참조하면, 광 센서(500)는 기판(100), 다수의 오마티디아(200), 및 다수의 광 디텍터(300)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 빛에 대한 제 1 굴절률을 갖는 물질로 형성된다. 예를 들어, 기판(100)은 도 1 내지 도 3에서 설명한 기판부(100)가 될 수 있다.
오마티디아(200)는 빛에 대한 제 2 굴절률을 갖는 물질에 기초하여 기판(100)의 위 또는 내부에 형성된다. 예를 들어, 각각의 오마티디아(200)는 도 1 내지 도 3에서 설명한 오마티디아부(200)가 될 수 있다.
또한, 오마티디아(200)는 기판(100) 위에서 원형 또는 부분원형으로 배치된다. 다시 말해, 각각의 오마티디아(200)는 0도 내지 360도 사이의 특정한 각도 범위 내에서 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 오마티디아(200)의 미세렌즈(예컨대, 도 1의 201)가 0도부터 180도 사이의 입사각을 갖는 빛을 수신할 수 있도록 각각의 오마티디아(200)가 부채꼴로 배치되는 것이 가능하다. 또한, 배치되는 오마티디아(200)의 개수 및 각도 범위가 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.
또한, 오마티디아(200)는 서로 다른 길이를 갖는 제 1 오마티디아(210)와 제 2 오마티디아(220)를 포함할 수 있다. 오마티디아(200)의 길이란 미세렌즈(201)의 끝부분에서 광 도파로(예컨대, 도 1의 202)의 끝부분까지의 길이를 의미할 수도 있고, 광 도파로(202)의 길이만을 의미할 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상대적으로 길이가 짧은 제 2 오마티디아(220)는 상대적으로 길이가 긴 제 1 오마티디아(210) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말해, 제 1 오마티디아(210)와 제 2 오마티디아(220)가 교대로 배치되는 것이 가능하다.
광 디텍터(300)는 오마티디아(200)의 한쪽 끝에 형성된다. 광 디텍터(300)로는 빛을 수신하고 수신된 빛에 대응되는 전기 신호를 생성하는 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 광 디텍터(300)가 오마티디아(200)의 광 도파로(예컨대, 도 1의 202)의 끝에 형성되는 경우, 광 디텍터(300)는 광 도파로(202)에 의해 전달된 빛을 검출하는 것이 가능하다. 광 디텍터(300) 역시 오마티디아(200)와 마찬가지로 0도 내지 360도 사이의 특정한 각도 범위 내에서 원행 배열 또는 부분 원형 배열로 배치될 수 있다.
또한, 광 디텍터(300)는 기판(100)의 하부에 형성될 수도 있다. 광 디텍터(300)가 기판(100)의 하부에 형성되는 경우, 오마티디아(200)를 통과한 빛을 광 디텍터(300) 쪽으로 반사시키는 그래팅(grating)(미도시)이 오마티디아(200) 끝부분에 형성되는 것이 가능하다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서와 다른 실시예에 따른 광센서를 비교한 것을 도시한다.
도 6a를 참조하면, 제 1 광 센서(400)의 평균 반지름은 R1과 같이 나타낼 수 있고, 제 2 광 센서(500)의 평균 반지름은 R2와 같이 나타낼 수 있다. 제 1 광 센서(400)는 도 4와 같이 길이가 같은 오마티디아(200)를 배치한 것의 일 예가 될 수 있고, 제 2 광 센서(500)는 도 5와 같이 길이가 상이한 오마티디아(210)(220)를 교대로 배치한 것의 일 예가 될 수 있다. 제 1 광 센서(400)의 평균 반지름 R1과 제 2 광 센서(500)의 평균 반지름 R2를 비교하면, R2가 R1보다 작은 것을 알 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 광 센서(예컨대, 400 및 500)의 각 민감도(angular sensitivity)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 여기서 각 민감도란 하나의 오마티디아(600)가 반응할 수 있는 빛의 각도 범위가 될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, λ는 빛의 파장을, D는 미세렌즈(601)의 크기(또는 직경)를, d는 광 도파로(602)의 폭을, f는 미세렌즈(601)의 초점거리를 나타낼 수 있다.
즉, 수학식 1을 참조하면, 광 센서(400)(500)의 각 민감도는 미세렌즈(601)의 크기 D와 광 도파로(602)의 폭 d와 관련하여 수학식 2와 같은 관계가 있음을 알 수 있다.
Figure pat00002
또한, 광 센서(400)(500)의 각 민감도는 수학식 3과 같이 광 센서(400)(500)의 각 해상도(angular resolution)로 근사화될 수 있다. 여기서 각 해상도란 광 센서(400)(500)가 반응할 수 있는 빛의 각도 범위가 될 수 있다.
Figure pat00003
또한, 각 해상도는 광 센서(400)(500)의 반지름 R 및 미세렌즈(601)의 크기 D와 관련하여 수학식 4와 같은 관계가 있음을 알 수 있다.
Figure pat00004
즉, 수학식 1 내지 4를 참조하면, 광 센서(400)(500)의 각 민감도 또는 각 해상도는 광 센서(400)(500)의 반지름 R에 반비례하는 것을 알 수 있다.
다시 도 6a를 참조하면, 앞서 살펴보았듯이, 제 2 광 센서(500)의 평균 반지름 R2은 제 1 광 센서(400)의 평균 반지름 R1보다 작다. 따라서, 제 1 광 센서(400)와 제 2 광 센서(500) 내의 미세렌즈(601)의 크기가 동일한 경우, 제 2 광 센서(500)의 크기가 상대적으로 더 작고 제 2 광 센서(500)의 광 민감도 또는 광 해상도가 더 높은 것을 알 수 있다. 또한, 제 2 광 센서(500)의 평균 반지름 R2를 제 1 광 센서(400)의 평균 반지름 R1 만큼 증가시키는 경우, 미세렌즈(601)의 크기 또한 확장시킬 수가 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서를 적용한 쌍안 장치 (binocular)를 도시한다.
도 7을 참조하면, θ1, θ2는 각각의 물체(object1, object2)와 양쪽에 위치한 광 센서 간의 각도를 나타내고, ω1, ω2는 양쪽에 위치한 광 센서에서 각각의 물체(object1, object2)의 방향과 일치하는 오마티디아의 끝단 사이의 거리를 나타내고, d1, ｄ2는 각각의 물체(object1, object2)와 광 센서 간의 거리를 나타낸다.
특정한 위치에 있는 물체로부터 반사된 빛은 그 물체를 향하고 있는 오마티디아로만 입력된다. 따라서 왼쪽과 오른쪽에 각각 위치한 광 센서에 있어서, 어느 오마티디아로 빛이 입력되었는지를 검출하면, 이로부터 θ와 ω값을 계산할 수 있고, 계산된 θ와 ω값으로부터 물체까지의 거리 d를 획득하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 광 센서를 각각 수직으로 쌓아 올려 수직 측정 범위를 갖는 쌍안 장치를 만들 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 센서의 제조 방법을 도시한다. 이것은 도 4 및 도 5에서 도시된 광 센서를 만드는 방법에 관한 일 예가 될 수 있다.
도 4, 도 5 및 도 8에서, 먼저 기판을 형성한다(801). 예컨대, 기판(100)은 제 1 굴절률을 갖는 유리 기판이 될 수 있다.
그리고, 기판 위 또는 기판 내부에 오마티디아를 형성한다(802). 기판(100)에 오마티디아를 형성하는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다.
일 예로써, 리소그래피 공법이 이용될 수 있다. 예컨대, 기판(100) 위에 포토레지스터 및 마스크를 올린 후 노광을 통해 패턴을 형성한다. 이때, 마스크의 형상은 오마티디아(200)의 형상에 대응될 수 있다. 예를 들어, 마스크는 다수의 오마티디아(200)가 원주 방향을 따라 배치되는 형태를 가질 수 있다. 또한, 마스크는 상이한 길이를 갖는 오마티디아(210)(220)가 원주 방향을 따라 교대로 배치되는 형태를 가질 수도 있다. 기판(100) 위에 패턴이 형성되면 형성된 패턴을 따라 기판(100)의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 물질을 증착시켜서 오마티디아(200)를 형성한다.
다른 예로써, 마이크로 임프린팅 공법이 이용될 수도 있다. 예컨대, 기판(100) 위에 기판(100)의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 물질을 일정 두께로 도포한 후, replication mold로 기판(100)을 찍어서 오마티디아(200)(210)(220)를 형성하는 것이 가능하다. 이때, replication mold는 다수의 오마티디아(200)가 원주 방향을 따라 배치되는 형태를 가질 수도 있고, 상이한 길이를 갖는 오마티디아(210)(220)가 원주 방향을 따라 교대로 배치되는 형태를 가질 수도 있다. 또한, 마이크로 임프린팅 공법을 이용하는 경우, 도 3과 같이, 부분 입체적인 오마티디아(200)를 형성하는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 개시된 실시예에 따른 광 센서는 곤충 눈의 구조를 평면 또는 부분 입체적으로 모사한 것으로 특정 방향으로 들어오는 빛을 감지할 수 있다. 또한, 상이한 길이를 갖는 오마티디아를 교대로 배치할 수 있기 때문에 광 센서의 크기 또는 광 센서의 각 해상도를 다양하게 조절할 수 있다.

Claims (16)

  1. 기판; 및
    상기 기판 위 또는 내부에 형성되고, 빛을 수신하는 미세렌즈, 상기 미세렌즈로부터 수신된 빛을 전달하는 광도파로, 및 제 1 단부가 상기 미세렌즈와 연결되고 제 2 단부가 상기 광도파로와 연결되며 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부로 갈수록 직경 또는 폭이 좁아지는 콘 구조체를 포함하는 오마티디아; 를 포함하는 광 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 제 1 굴절률을 갖는 물질로 형성되고,
    상기 오마티디아는 상기 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 갖는 물질로 형성되는 광 센서.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 오마티디아는,
    제 1 길이를 갖는 다수의 제 1 오마티디아; 및
    상기 제 1 오마티디아 사이에 배치되고, 상기 제 1 길이보다 짧은 제 2 길이를 갖는 다수의 제 2 오마티디아; 를 포함하는 광 센서.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 오마티디아는
    0도 내지 360도 사이의 각도 범위 내에서 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 광 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세렌즈는 실질적인 1/4 구 형상을 갖고,
    상기 콘 구조체는 실질적인 반원뿔 형상을 갖는 광 센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘 구조체의 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 측면은 직선 또는 곡선 구조를 갖는 광 센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 오마티디아를 통과한 빛을 감지하는 광 디텍터; 를 더 포함하는 광 센서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오마티디아를 통과한 빛을 상기 광 디텍터로 반사시키는 글래팅; 을 더 포함하며,
    상기 광 디텍터는 상기 기판의 하부에 형성되는 광 센서.
  9. 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 기판 위 또는 내부에, 빛을 수신하는 미세렌즈, 상기 미세렌즈로부터 수신된 빛을 전달하는 광도파로, 및 제 1 단부가 상기 미세렌즈와 연결되고 제 2 단부가 상기 광도파로와 연결되며 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부로 갈수록 직경 또는 폭이 좁아지는 콘 구조체를 포함하는 오마티디아를 형성하는 단계; 를 포함하는 광 센서 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판은 제 1 굴절률을 갖는 물질로 형성되고,
    상기 오마티디아는 상기 제 1 굴절률과 상이한 제 2 굴절률을 갖는 물질로 형성되는 광 센서 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 오마티디아를 형성하는 단계는
    리소그래피 또는 마이크로 임프린팅 공정을 통해, 제 1 길이를 갖는 다수의 제 1 오마티디아, 및 상기 제 1 오마티디아 사이에 배치되고 상기 제 1 길이보다 짧은 제 2 길이를 갖는 다수의 제 2 오마티디아를 형성하는 과정을 포함하는 광 센서 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 오마티디아는
    0도 내지 360도 사이의 각도 범위 내에서 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 광 센서 제조 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 오마티디아를 형성하는 단계는
    리소그래피 또는 마이크로 임프린팅 공정을 통해, 실질적인 1/4 구 형상을 갖는 상기 미세렌즈, 및 실질적인 반원뿔 형상을 갖는 상기 콘 구조체를 형성하는 과정을 포함하는 광 센서 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 오마티디아를 형성하는 단계는
    리소그래피 또는 마이크로 임프린팅 공정을 통해, 상기 콘 구조체의 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 측면을 직선 또는 곡선 구조로 형성하는 과정을 포함하는 광 센서 제조 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 오마티디아를 통과한 빛을 감지하는 광 디텍터를 형성하는 단계; 를 더 포함하는 광 센서 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 광 디텍터를 형성하는 단계는
    상기 오마티디아를 통과한 빛을 상기 광 디텍터로 반사시키는 글래팅을 형성하는 과정을 포함하며,
    상기 광 디텍터는 상기 기판의 하부에 형성되는 광 센서 제조 방법.
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