KR20210006842A - 메타 광학 소자 및 이를 포함하는 광학 장치 - Google Patents

메타 광학 소자 및 이를 포함하는 광학 장치 Download PDF

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박현성
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장봉용
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삼성전자주식회사
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Abstract

메타 광학 소자는 복수의 나노 구조물을 포함하는 메타 렌즈; 상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역 중 일부 파장의 광을 투과시키는 밴드 패스 필터; 및 상기 메타 렌즈와 상기 밴드 패스 필터 사이에 배치된 스페이서층을 포함한다. 메타 광학 소자는 하나의 기판 기반의 일체형 구조로서 메타 광학 소자를 채용하는 광학 장치의 광학 전장을 줄일 수 있다.

Description

메타 광학 소자 및 이를 포함하는 광학 장치 {Meta-optical device and optical apparatus including the same}
개시된 실시예들은 메타 렌즈를 구비하는 메타 광학 소자 및 메타 광학 소자를 포함하는 광학 장치에 대한 것이다.
반도체 기반 센서 배열을 이용하는 광학 센서들은 모바일 기기 및 웨어러블 기기 사물 인터넷 등에 점점 더 많이 사용되고 있다.
이러한 기기 들의 소형화가 요구되고 있으며 얇은 광학 렌즈로 원하는 성능을 구현해야 하는 요구가 높아지고 있다. 한편, 곡률을 이용하여 광학 성능을 조절하는 굴절 렌즈는 곡률 반경이 작을수록 굴절력이 커지는데, 곡률 반경이 작아질수록 광축 방향으로 렌즈가 차지하는 두께는 커진다. 따라서, 원하는 성능을 얇은 두께로 구현하는데 어려움이 있고, 이에 따라, 서브 파장의 나노구조물을 활용하여 두께가 얇은 렌즈를 구현하기 위한 시도가 있다.
메타 렌즈를 구비하여 다양한 기능을 가지는 메타 광학 소자가 제공된다.
메타 광학 소자를 채용하여 전장이 감소한 광학 장치가 제공된다.
일 유형에 따르면, 복수의 나노 구조물을 포함하는 메타 렌즈; 상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역 중 일부 파장의 광을 투과시키는 밴드 패스 필터; 및 상기 메타 렌즈와 상기 밴드 패스 필터 사이에 배치되어 상기 복수의 나노 구조물을 지지하고 상기 메타 렌즈와 상기 밴드 패스 필터 사이의 이격 거리를 형성하는 스페이서층;을 포함하는, 메타 광학 소자가 제공된다.
상기 메타 렌즈, 상기 스페이서층, 상기 밴드 패스 필터는 하나의 기판 기반의 일체형 구조를 이룰 수 있다.
상기 스페이서층의 두께는 상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작을 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터를 구비하는 컬러 필터 어레이일 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터 중 어느 하나의 컬러 필터를 포함할 수 있다.
일 유형에 따르면, 하나 이상의 굴절 렌즈를 포함하는 렌즈부; 상술한 어느 하나의 메타 광학 소자; 및 상기 렌즈부 및 상기 메타 광학 소자에 의해 형성된 광학 상을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서;를 포함하는, 촬상 장치가 제공된다.
상기 스페이서층의 두께는 상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작을 수 있다.
상기 메타 광학 소자는 상기 메타 렌즈, 상기 스페이서층, 상기 밴드 패스 필터가 하나의 기판 기반의 일체형 구조를 이룰 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다.
상기 메타 광학 소자는 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치될 수 있다.
상기 기판은 상기 이미지 센서에 대한 커버 글래스일 수 있다.
상기 렌즈부는 일면이 평탄한 렌즈를 포함하며, 상기 일면에 상기 메타 광학 소자가 배치될 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터를 구비하는 컬러 필터 어레이일 수 있다.
상기 메타 렌즈는 상기 적색 필터와 마주하며, 적색광에 대해 작용하는 제1 메타렌즈; 상기 녹색 필터와 마주하며, 녹색광에 대해 작용하는 제2 메타렌즈; 상기 청색 필터와 마주하며, 청색광에 대해 작용하는 제3 메타렌즈;를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부는 상기 제1 메타렌즈와 마주하는 제1렌즈부; 상기 제2 메타렌즈와 마주하는 제2렌즈부; 상기 제3 메타렌즈와 마주하는 제3렌즈부;를 포함할 수 있다.
상기 메타 광학 소자는 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치될 수 있다.
상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터 중 어느 하나의 컬러 필터를 포함할 수 있다.
상기 메타 광학 소자는 상기 컬러 필터, 상기 스페이서층, 상기 메타 렌즈가 하나의 기판 기반의 일체형 구조를 이룰 수 있다.
상기 메타 광학 소자는 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치될 수 있다.
상기 렌즈부는 일면이 평탄한 렌즈를 포함하며, 상기 메타 광학 소자는 상기 일면에 배치될 수 있다.
상술한 메타 광학 소자는 특정 파장 대역의 광을 투과시키며 투과광의 공간 분포를 원하는 형태로 바꿀 수 있다.
상술한 메타 광학 소자는 일반적인 굴절 렌즈를 구비하는 렌즈 유닛에 결합되어 광학 전장을 줄이면서 원하는 성능을 나타낼 수 있다.
상술한 메타 광학 소자는 촬상 장치 등 다양한 광학 장치에 채용될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 2는 도 1의 메타 광학 소자에 구비되는 메타 렌즈의 예시적인 형상을 부분 확대도와 함께 보이는 평면도이다.
도 3은 도 1의 메타 광학 소자에 구비되는 메타 렌즈의 예시적인 형상을 보이는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 메타 렌즈에 구비될 수 있는 나노구조물의 예시적인 형상을 보인다.
도 5는 도 1의 메타 광학 소자에 구비될 수 있는 다른 예의 메타 렌즈의 예시적인 형상을 보이는 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
도 11은 다른 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 이러한 용어들은 구성 요소들의 물질 또는 구조가 다름을 한정하는 것이 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 “...부”, “모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
“상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다.
방법을 구성하는 단계들은 설명된 순서대로 행하여야 한다는 명백한 언급이 없다면, 적당한 순서로 행해질 수 있다. 또한, 모든 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구항에 의해 한정되지 않는 이상 이러한 용어로 인해 권리 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
메타 광학 소자(100)는 메타 렌즈(140)와 밴드 패스 필터(140)를 포함한다. 메타 렌즈(140)는 복수의 나노구조물(미도시)를 포함하며 복수의 나노구조물의 형상과 배열에 따라 입사광의 흐름이 제어된다. 이러한 메타 렌즈(140)의 세부 구성에 대해서는 도 2 내지 도 5에서 후술할 것이다. 메타 렌즈(140)의 세부 구조는 입사광을 제어하는 기능이 원하는 소정 파장 대역의 광에 적합하도록 정해지며, 밴드 패스 필터(120)는 메타 렌즈(140)의 동작 파장 대역 중 일부 파장의 광을 투과시킨다. 밴드 패스 필터(120)는 가시광은 투과시키고 적외선은 차단하는 적외선 차단 필터일 수 있다. 또는, 좁은 적외선 대역, 예를 들어, 940nm를 중심으로 하며 ±30nm 범위의 광을 투과시키는 적외선 투과 필터일 수 있다. 또는, 특정 컬러, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색 중 한 컬러의 광을 투과시키고 나머지는 차단하는 컬러 필터일 수도 있다.
밴드 패스 필터(120)와 메타 렌즈(140) 사이에는 메타 렌즈(140)를 지지하고 메타 렌즈(140)와 밴드 패스 필터(120) 사이의 이격 거리를 형성하는 스페이서층(130)이 구비된다. 스페이서층(130)의 두께, d는 메타 렌즈(140)의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작을 수 있다. 또는, d는 λo보다 크고, 20λo보다 작을 수 있다. 또는, d는 λo보다 크고, 10λo보다 작을 수 있다. 또는 d는 λo보다 크고, 4λo보다 작을 수 있다.
메타 렌즈(140), 스페이서층(130), 밴드 패스 필터(125)는 하나의 기판(110) 기반의 일체형 구조를 이룰 수 있다. 기판(110)은 글래스(fused silica, BK7, 등), Quartz, polymer(PMMA, SU-8 등) 및 플라스틱 중의 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 기판(110) 상에 밴드 패스 필터(125), 스페이서층(130), 메타 렌즈(140)가 순차적으로 형성될 수 있다. 또는, 도시된 순서와 달리, 기판(110) 상에, 메타 렌즈(140), 스페이서층(130), 밴드 패스 필터(125)가 순차적으로 형성될 수 있다. 이러한 제조 과정에는 증착, 스핀 코팅(spin-coating), 전사(transfer)등의 다양한 공정이 사용될 수 있다.
이러한 구조는 메타 광학 소자(100)의 총 두께를 최소화하여 메타 광학 소자(100)를 채용하는 광학 장치의 광학 전장(total optical length)를 줄이기 위한 것이다. 메타 렌즈(140)는 서브 파장의 나노 구조를 활용하여 입사광을 제어하기 위해 제시되고 있으나, 메타 렌즈(140)를 지지하는 지지부재의 두께에 의해 총 두께를 효과적으로 줄이기 어려울 수 있다. 실시예에서는 메타 렌즈(140)의 지지 부재로서 밴드 패스 필터(125)를 활용하고 있다. 메타 렌즈(140)와 밴드 패스 필터(125)는 이미징 모듈등의 광학 장치의 주요 구성이 되며, 따라서, 메타 렌즈(140)와 밴드 패스 필터(125)가 최소 두께로 결합되는 구조를 갖는 실시예의 메타 광학 소자(100)는 다양한 광학 장치에 효율적으로 채용될 수 있다.
도 1에는 기판(110) 상에 밴드 패스 필터(125), 메타 렌즈(140)의 순서로 배치된 것으로 예시되어 있으나 이에 한정되지 않으며, 메타 렌즈(140), 밴드 패스 필터(125)의 순서로 변경될 수도 있다. 이는 이하의 다른 실시예에서도 마찬가지이다.
도 2는 도 1의 메타 광학 소자에 구비되는 메타 렌즈의 예시적인 형상을 부분 확대도와 함께 보이는 평면도이고, 도 3은 도 1의 메타 광학 소자에 구비되는 메타 렌즈의 예시적인 형상을 보이는 단면도이며, 도 4a 및 도 4b는 메타 렌즈에 구비될 수 있는 나노구조물의 예시적인 형상을 보인다.
메타 렌즈(140)는 복수의 나노구조물(NS)을 포함하며, 복수의 나노구조물(NS)은 반경 방향 및 원주 방향을 따라 2차원 배열될 수 있다. 혹은 복수의 나노구조물(NS)은 규칙적인 격자 구조로 2차원 배열될 수도 있다. 나노구조물(NS)은 서브 파장의 형상 치수를 가질 수 있다. 여기서, 서브 파장은 복수의 나노구조물(NS)이 소정 파장 대역의 광에 대해 원하는 광학 기능을 하도록 배열될 때, 상기 소정 파장 대역의 중심 파장(λo)보다 작은 형상 치수를 의미한다.
나노구조물(NS)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 높이 H, 폭이 D인 직사각기둥 형상일 수 있고, 또는 도 4b에 도시된 바와 같이, 높이 H, 직경 D인 원기둥 형상일 수 있다. 나노구조물(NS)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 높이와 폭이 정의될 수 있는 다양한 형상의 단면을 가지는 기둥 형상을 가질 수 있다. 단면 형상은 다각형, 타원, 기타 다양한 형상이 될 수 있다.
나노구조물(NS)의 폭(D)은 메타 렌즈(ML)의 동작 파장, 즉, 상기 소정 파장 대역의 중심 파장(λ0)보다 작을 수 있고, 나노구조물(NS)의 높이(H)는 중심 파장(λ0)의 반 이상일 수 있다. 나노구조물(NS)의 높이(H)는 λ0/2 ~ 5λ0의 범위일 수 있다.
복수의 나노구조물(NS)의 배열은 상기 소정 파장 대역의 광에 대해 원하는 광학 기능에 알맞게 정해진다. 예를 들어, 가시광을 포함하는 파장 대역의 광에 대해 굴절력을 나타내는 렌즈 역할을 하도록 나노구조물(NS)의 배열과 형상이 정해질 수 있다. 상기 파장 대역은 가시광 파장 대역일 수 있고 또는 가시광과 적외선을 포함하는 파장 대역일 수 있다.
나노구조물(NS)의 형상은 복수의 나노구조물(NS) 각각의 위치, 즉, 메타 렌즈(140)의 중심으로부터의 거리, r과 반경 방향이 x축으로부터의 회전각 φ의 함수로 나타날 수도 있다. 나노구조물(NS) 형상은 소정의 규칙에 따를 수 있고, 메타 렌즈(140)의 영역은 이러한 규칙에 따라 구획될 수 있다. 도시된 바와 같이, 메타 렌즈(140)의 영역은 중심부의 원형 영역(R1) 및 이를 둘러싸는 복수의 링형 영역(R2,.. Rk ..., RN)으로 구획될 수 있고, 같은 영역내의 나노구조물(NS)은 같은 규칙으로 배열될 수 있다. 영역의 개수(N)나 폭(W1,?? Wk,?? WN))도 메타 렌즈(140)의 성능의 주요 변수가 될 수 있다. 예를 들어, 영역의 개수는 굴절력의 크기(절대값)와 관련되며, 각 영역 내에서의 규칙 여하에 따라 굴절력의 부호가 정해질 수 있다. 예를 들어, 각 영역에서 반경 방향을 따라 나노구조물(NS)의 크기가 감소하는 규칙의 배열에 의해 양의 굴절력(positive refractive power)이 구현될 수 있고, 반경 방향을 따라 나노구조물(NS)의 크기가 증가하는 규칙의 배열에 의해 음의 굴절력(negative refractive power)이 구현될 수 있다.
이외에도, 파장 대역, 수차 보정등을 고려하여 나노구조물(NS)의 형상과 배열이 정해질 수 있다. 메타 렌즈(140)는 일반적인 굴절 렌즈에서 나타나지 않는 광학 성능, 예를 들어, 음의 아베수 특징을 나타낼 수도 있다. 이러한 경우, 다른 굴절렌즈들과 결합하여 색수차를 효율적으로 보정할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 나노구조물(NS)은 스페이서층(130)에 지지되며, 또한, 보호층(PR)으로 덮혀 보호될 수 있다. 보호층(PR)은 생략될 수도 있다.
나노구조물(NS)은 주변 물질의 굴절률과 0.5 이상 차이의 높은 굴절률을 가질 수 있다. 나노구조물(NS)은 예를 들어, c-Si, p-Si, a-Si 및 III-V 화합물 반도체(GaAs, GaP, GaN, GaAs 등), SiC, TiO2, SiN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
스페이서층(130), 보호층(PR)은 나노구조물(NS)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 스페이서층(130), 보호층(PR)은 저굴절률 물질로 SU-8, PMMA 등의 폴리머 물질, 혹은 SiO2, SOG와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
또는, 나노구조물(NS)은 주변 물질의 굴절률과 0.5 이상 차이의 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 나노구조물(NS)은 예를 들어, SiO2, air 등 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 보호층(PR)은 나노구조물(NS)의 굴절률보다 높은 굴절률을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, c-Si, p-Si, a-Si 및 III-V 화합물 반도체(GaAs, GaP, GaN, GaAs 등), SiC, TiO2, SiN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 스페이서층(130)은 보호층(PR)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 SU-8, PMMA 등의 폴리머 물질, 혹은 SiO2, SOG와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 주변 물질과 굴절률 차이를 가지는 나노구조물(NS)은 나노구조물(NS)을 지나가는 광의 위상을 변화시킬 수 있다. 이는 나노구조물(NS)의 서브 파장의 형상 치수에 의해 일어나는 위상 지연(phase delay)에 의한 것이며, 위상이 지연되는 정도는 나노구조물(NS)의 세부적인 형상 치수, 배열 형태 등에 의해 정해진다. 복수의 나노구조물(NS) 각각에서 일어나는 위상 지연 정도를 적절히 설정하여 다양한 광학 기능을 달성할 수 있다.
도 5는 도 1의 메타 광학 소자에 구비될 수 있는 다른 예의 메타 렌즈의 예시적인 형상을 보이는 단면도이다.
메타 렌즈(141)는 2층 구조로 배열된 나노구조물(NS1)(NS2)을 포함할 수 있다. 복수의 나노구조물(NS1)이 보호층(PR1S)가 첫번째 층을 형성하고, 나노구조물(NS1) 위로 보호층(PR1T)이 형성되고, 보호층(PR1T) 상에 복수의 나노구조물(NS2)이 배치되어 두번째 층을 형성할 수 있다. 보호층(PR1S) (PR1T)는 서로 같은 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 복수의 나노구조물(NS2)과 보호층(PR2S)이 두번째 층을 형성할 수 있으며, 그 상부를 덮는 보호층(PR2T)이 더 배치될 수 있다. 보호층(PR2S)(PR2T)는 서로 같은 물질로 이루어질 수 있다. 보호층(PR2S)(PR2T)은 생략될 수도 있다. 이러한 복수층 구조는 메타 렌즈(141)의 기능을 보다 세부적으로 조절하기 위해 사용될 수 있다. 첫번째 층의 나노구조물(NS1)의 형상, 배열, 두번째 층의 나노구조물(NS1)의 형상, 배열, 복수층 수 등이 성능 조절의 세부 변수가 될 수 있다. 즉, 이러한 복수층 구조에 따라 인접 나노구조물 간 상호 작용을 일으키는 변수는 다양해지며, 원하는 초점 거리, 동작 파장 및 대역폭, 수차 보정 등의 광학 성능을 구현하는 것이 가능해진다.
도 6은 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
메타 광학 소자(101)는 기판(110), 밴드 패스 필터(121), 스페이서층(130), 메타 렌즈(140)를 포함한다.
밴드 패스 필터(121)는 저굴절률 물질층(LM)과 고굴절률 물질층(HM)이 교번 적층된 구조를 가질 수 있다. 고굴절률 물질층(HM)으로 SiN, Si, TiO, GaAs, GaP, GaN 등이 사용될 수 있고, 저굴절률 물질층(LM)으로 SiO2,, SOG, SU-8 등이 사용될 수 있다. 각 층의 두께나 반복되는 수는 파장 대역 및 필터 효율을 고려하여 설정될 수 있다.
스페이서층(130)의 두께, d는 메타 렌즈(140)의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작을 수 있다. 또는, d는 λo보다 크고, 20λo보다 작을 수 있다. 또는, d는 λo보다 크고, 10λo보다 작을 수 있다. 또는 d는 λo보다 크고, 4λo보다 작을 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
메타 광학 소자(102)는 기판(110), 밴드 패스 필터(122), 스페이서층(130), 메타 렌즈(140)를 포함한다.
밴드 패스 필터(122)는 주변 물질의 굴절률보다 높은 물질로 된 복수의 나노구조물(NS3)을 포함할 수 있다. 나노구조물(NS3)로 SiN, Si, TiO, GaAs, GaP, GaN 등이 사용될 수 있다. 나노구조물(NS3)의 형상은 밴드 패스 필터(122)의 투과 파장 대역의 중심 파장보다 작은 치수를 가질 수 있다.
스페이서층(130)의 두께, d는 메타 렌즈(140)의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작을 수 있다. 또는, d는 λo보다 크고, 20λo보다 작을 수 있다. 또는, d는 λo보다 크고, 10λo보다 작을 수 있다. 또는 d는 λo보다 크고, 4λo보다 작을 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
메타 광학 소자(104)는 기판(110), 밴드 패스 필터(124), 스페이서층(130), 메타 렌즈(140)를 포함한다.
밴드 패스 필터(124)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 밴드 팬스 필터(124)는 소정 컬러의 광을 투과시키고 다른 컬러의 광은 흡수하는 염료 물질로 된 컬러 필터일 수 있다.
도 6 내지 도 8의 메타 광학 소자(101)(102)(104)는 나노구조물(NS)이 단층으로 배열된 메타 렌즈(140)를 구비하는 것으로 도시되었으나 이에 한정되지 않으며, 복수층으로 나노구조물이 배열된 도 5의 메타 렌즈(141)가 구비될 수도 있다. 또한, 3층 이상의 복수층 구조의 메타 렌즈가 채용될 수도 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 메타 광학 소자의 개략적인 구조를 보이는 단면도이다.
메타 광학 소자(105)는 기판(110), 컬러 필터 어레이(125), 스페이서층(130), 메타 렌즈(142)(143)(144)를 포함한다.
메타 광학 소자(105)는 기판(110), 컬러 필터 어레이(125), 스페이서층(130), 메타 렌즈(142)(143)(144)를 포함한다.
컬러 필터 어레이(125)는 적색 파장 대역의 광을 투과시키는 적색 필터(F1), 녹색 파장 대역의 광을 투과시키는 녹색 필터(F2), 청색 파장 대역의 광을 투과시키는 청색 필터(F3)를 포함한다. 적색 필터(F1)와 마주하는 위치에 제1 메타렌즈(142)가 배치되고, 녹색 필터(F2)와 마주하는 위치에 제2 메타렌즈(143)가 배치되고, 청색 필터(F3)와 마주하는 위치에 제3 메타렌즈(144)가 배치된다.
제1 메타렌즈(142), 제2 메타렌즈(143), 제3 메타렌즈(144)에 각각 구비되는 나노구조물(NS4)(NS5)(NS6)들은 적색 파장 대역, 녹색 파장 대역, 청색 파장 대역에 각각 알맞게 형상과 배열이 설정될 수 있다.
상술한 메타 광학 소자는 다양한 전자 장치에 채용될 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
촬상 장치(1000)는 렌즈부(1500), 메타 광학 소자(1300) 및 이미지 센서(1200)를 포함한다.
렌즈부(1500)는 하나 이상의 굴절렌즈를 포함한다. 굴절 렌즈는 적어도 한 면이 곡면으로 되어 굴절력을 나타내는 렌즈를 의미한다. 곡면은 구면 또는 비구면일 수 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈부(1500)는 4매의 렌즈(10(20)(30)(40)을 포함할 수 있다. 다만, 도시된 렌즈 개수 및 각 형상은 예시적인 것이다.
메타 광학 소자(1300)는 기판(110), 밴드 패스 필터(123), 스페이서층(130), 메타 렌즈(140)를 포함한다. 밴드 패스 필터(123)는 적외선 차단 필터일 수 있다. 메타 렌즈(140)는 렌즈부(1500)의 수차를 보정하고, 렌즈부(1500)와 함께 소정의 초점 거리를 가지도록 설정될 수 있다.
이미지 센서(1200)는 렌즈부(1500) 및 메타 렌즈(140)에 의해 형성된 피사체(OBJ)의 광학 상(optical image)을 전기적 신호로 변환한다. 이미지 센서(3500)는 렌즈부(1500) 및 메타 렌즈(140)에 의해 피사체(OBJ)의 광학 상(optical image)이 형성되는 상면 위치에 배치된다. 이미지 센서(1200)는 광을 센싱하여 전기 신호를 발생시키는 CCD, CMOS 이미지 센서, 포토다이오드(photodiode) 등의 어레이를 포함할 수 있다. 이미지 센서(1200)는 이에 한정되는 것은 아니다.
메타 광학 소자(1300)의 기판(110)은 밴드 패스 필터(123)와 메타 렌즈(140)를 지지할 뿐 아니라 이미지 센서(1200)를 보호하는 커버 글래스의 기능을 가질 수 있다. 메타 광학 소자(1300)는 이와 같이, 렌즈부(1500)의 성능을 보완하고 또한, 촬상 장치(1000)의 광학 전장(TTL)을 최소화하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 기판(110)이 밴드 패스 필터(123)와 메타 렌즈(140)에 대해 각각 따로이 구비되고 이미지 센서(1200)를 보호하는 커버 글래스가 따로 구비되는 경우, 광학 전장은 도 9에 표시된 길이(TTL)보다 훨씬 길어지게 된다. 실시예에 따른 광학 장치(1000)는 밴드 패스 필터(123), 메타 렌즈(140)에 대한 지지 부재 및 이미지 센서(1200)에 대한 커버 글래스의 기능을 겸하는 형태의 기판(110)이 구비된 메타 광학 소자(1300)를 채용하고 있어 광학 전장(TTL)이 효과적으로 감소할 수 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
본 실시예의 촬상 장치(1001)는 렌즈부(1501)의 구성 및 메타 광학 소자(1301)의 배치 위치에서 도 10의 촬상 장치(1000)와 차이가 있다.
촬상 장치(1001)는 렌즈부(1501), 메타 광학 소자(1301), 이미지 센서(1200)를 포함한다. 렌즈부(1501)는 일면이 평탄한 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(1501)를 구성하는 4매의 렌즈(11)(21)(31)(41) 중 두번째 렌즈(21)의 일면(21a)은 평면일 수 있고, 이 일면(21a)에 메타 광학 소자(1301)가 배치될 수 있다. 메타 광학 소자(1301)는 메타 렌즈와 밴드 패스 필터를 구비하는 점에서 도 10에서 예시한 메타 광학 소자(100)와 유사할 수 있으나, 배치 위치가 도 10과는 다르기 때문에, 메타 광학 소자(1301)에 구비되는 메타 렌즈의 세부 설계사항에는 차이가 있을 수 있다. 메타 광학 소자(1301)에 구비되는 밴드 패스 필터는 적외선 차단 필터일 수 있다.
메타 광학 소자(1301)가 렌즈(21)의 일면(21a)에 배치되는 방향은 특별히 한정되지 않는다. 일면(21a)에 메타 광학 소자(1301)의 기판이 접하거나 또는 메타 렌즈의 보호층이 접할 수 있다.
메타 광학 소자(1301)는 두 렌즈(21)(31) 사이의 이격된 공간에 배치되기 때문에, 촬상 장치(1001)의 광학 전장(TTL)을 보다 효과적으로 줄일 수 있다. 메타 광학 소자(1301)의 배치 위치는 예시적이며, 렌즈부(1501) 내의 다른 평탄한 렌즈면 상에 배치될 수도 있다.
도 10 및 도 11에서 메타 광학 소자(1300)(1301)에 적외선 차단 필터가 구비된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 소정 범위의 적외선, 예를 들어, 940nm±30nm의 파장 범위의 적외선이 투과되는 적외선 투과 필터가 구비될 수도 있다. 촬상 장치(1000)(1001)는 적외선 차단 필터가 구비되는 경우에는 가시광 영상을 획득하는 장치로서, 적외선 투과 필터가 구비되는 경우에는 적외선 영상을 획득하는 장치로 활용될 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
촬상 장치(1002)는 복수의 렌즈부(1503), 메타 광학 소자(1302), 이미지 센서(1210)를 포함한다.
메타 광학 소자(1002)는 도 8에서 예시한 메타 광학 소자(105)와 실질적으로 동일하다. 메타 광학 소자(1002)는 컬러 필터 어레이(125)를 구비하며, 적색 필터(F1)와 마주하는 제1 메타렌즈(142), 녹색 필터(F2)와 마주하는 제2 메타렌즈(143), 청색 필터(F3)와 마주하는 제3 메타렌즈(144)를 포함한다.
복수의 렌즈부(1503)는 각각 제1 메타렌즈(142), 제2 메타렌즈(143), 제3 메타렌즈(144)와 마주하게 배치되며, 적색 이미징 모듈(M1), 녹색 이미징 모듈(M2), 청색 이미징 모듈(M3)을 구성한다. 이러한 이미징 모듈(M1)(M2)(M3)은 복수개가 구비되어 반복 배열될 수 있다.
메타 광학 소자(1302)의 기판(110)은 컬러 필터 어레이(125)와 메타 렌즈(142)(143)(144)를 지지할 뿐 아니라 이미지 센서(1210)를 보호하는 커버 글래스의 기능을 가질 수 있다. 메타 광학 소자(1302)는 이와 같이, 렌즈부(1503)의 성능을 보완하고 또한, 촬상 장치(1000)의 광학 전장(TTL)을 최소화하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 기판(110)이 컬러 필터 어레이(125)와 메타 렌즈(142)(143)(144)에 대해 각각 따로이 구비되고 이미지 센서(1210)를 보호하는 커버 글래스가 따로 구비되는 경우, 광학 전장은 도 11에 표시된 길이(TTL)보다 훨씬 길어지게 된다. 실시예에 따른 광학 장치(1002)는 컬러 필터 어레이(125)와 메타 렌즈(142)(143)(144)에 대한 지지 부재 및 이미지 센서(1210)에 대한 커버 글래스의 기능을 겸하는 형태의 기판(110)이 구비된 메타 광학 소자(1302)를 채용하고 있어 광학 전장(TTL)이 효과적으로 감소할 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 촬상 장치의 개략적인 구조와 광학적 배치를 보인다.
촬상 장치(1003)는 복수의 렌즈부(1503), 메타 광학 소자(1303)(1304)(1305) 및 이미지 센서(1210)를 포함한다.
메타 광학 소자(1303)는 적색 필터와 적색광에 알맞게 설계된 제1 메타렌즈를 포함한다. 메타 광학 소자(1304)는 녹색 필터와 녹색광에 알맞게 설계된 제2 메타렌즈를 포함하고, 메타 광학 소자(1305)는 청색 필터와 청색광에 알맞게 설계된 제3 메타렌즈를 포함한다.
메타 광학 소자(1303)(1304)(1305)는 각각 복수의 렌즈부(1503) 내에 배치되며, 일면이 평탄한 렌즈면, 도시된 바와 같이 두번째 렌즈(23)이 일면(23a)에 배치된다.
메타 광학 소자(1303)(1304)(1305)가 렌즈(23)의 일면(23a)에 배치되는 방향은 특별히 한정되지 않는다. 일면(23a)에 (1303)(1304)(1305)의 기판이 접하거나 또는 메타 렌즈의 보호층이 접할 수 있다.
메타 광학 소자(1303)(1304)(1305)는 두 렌즈(23)(33) 사이의 이격된 공간에 배치되기 때문에, 촬상 장치(1003)의 광학 전장(TTL)을 보다 효과적으로 줄일 수 있다. 메타 광학 소자(1303)(1304)(1305)의 배치 위치는 예시적이며, 렌즈부(1503) 내의 다른 평탄한 렌즈면 상에 배치될 수도 있다.
도 10 내지 도 13에 예시한 촬상 장치(1000)(1001)(1002)(1003)에 도시하지는 않았으나 메모리, 프로세서, 액츄에이터, 조명부 디스플레이 등을 더 구비할 수 있다. 액츄에이터는 예를 들어, 주밍(zooming) 및/또는 오토포커스(AF)를 위해 렌즈 위치를 구동하고 렌즈간 이격 거리를 조절할 수 있다. 조명부는 피사체에 가시광 및/또는 적외선 광을 조사할 수 있다. 프로세서는 이미지 센서의 신호를 처리하며 또한 촬상 장치를 전반적으로 제어하는 것으로, 액추에이터나 조명부의 구동을 제어할 수 있다. 메모리에 프로세서의 실행에 필요한 코드나 데이터가 저장될 수 있고, 촬상 장치에서 형성한 영상이 디스플레이에 표시될 수 있다.
상술한 메타 광학 소자 및 이를 구비하는 촬상 장치는 다양한 전자 기기에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰, 웨어러블 기기, 사물 인터넷(Internet of Things(IoT)) 기기, AR glass, VR headset, 가전 기기, 태블릿 PC(Personal Computer), PDA(Personal Digital Assistant), PMP(portable Multimedia Player), 네비게이션(navigation), 드론(drone), 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Drivers Assistance System; ADAS) 등과 같은 전자 기기에 탑재될 수 있다.
상술한 메타 광학 소자 및 이를 포함하는 광학 장치는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 101, 102, 105, 1300, 1301, 1302, 1303, 1034, 1305 - 메타 광학 소자
110 - 기판
120, 121, 122, 123 - 밴드 패스 필터
125 - 컬러 필터 어레이
130 - 스페이서층
140, 141, 142, 143,144 - 메타 렌즈
1000, 1001, 1002, 1003 - 촬상 장치
1500, 1502, 1502, 1503 - 렌즈부
1200, 1210 - 이미지 센서
NS, NS1, NS2, NS3, NS4, NS5, NS6 - 나노구조물

Claims (21)

  1. 복수의 나노 구조물을 포함하는 메타 렌즈;
    상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역 중 일부 파장의 광을 투과시키는 밴드 패스 필터; 및
    상기 메타 렌즈와 상기 밴드 패스 필터 사이에 배치되어 상기 복수의 나노 구조물을 지지하고 상기 메타 렌즈와 상기 밴드 패스 필터 사이의 이격 거리를 형성하는 스페이서층;을 포함하는, 메타 광학 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메타 렌즈, 상기 스페이서층, 상기 밴드 패스 필터는 하나의 기판 기반의 일체형 구조를 이루는, 메타 광학 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서층의 두께는 상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작은, 메타 광학 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 적외선 차단 필터인, 메타 광학 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터를 구비하는 컬러 필터 어레이인, 메타 광학 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터 중 어느 하나의 컬러 필터를 포함하는, 메타 광학 소자.
  7. 하나 이상의 굴절 렌즈를 포함하는 렌즈부;
    제1항의 메타 광학 소자; 및
    상기 렌즈부 및 상기 메타 광학 소자에 의해 형성된 광학 상을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서;를 포함하는, 촬상 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스페이서층의 두께는 상기 메타 렌즈의 동작 파장 대역의 중심 파장, λo보다 크고, 30λo보다 작은, 촬상 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 메타 광학 소자는 상기 메타 렌즈, 상기 스페이서층, 상기 밴드 패스 필터가 하나의 기판 기반의 일체형 구조를 이루는, 촬상 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 적외선 차단 필터인, 촬상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메타 광학 소자는 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는, 촬상 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판은 상기 이미지 센서에 대한 커버 글래스인, 촬상 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 렌즈부는 일면이 평탄한 렌즈를 포함하며,
    상기 일면에 상기 메타 광학 소자가 배치되는, 촬상 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터를 구비하는 컬러 필터 어레이인, 촬상 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메타 렌즈는
    상기 적색 필터와 마주하며, 적색광에 대해 작용하는 제1 메타렌즈;
    상기 녹색 필터와 마주하며, 녹색광에 대해 작용하는 제2 메타렌즈;
    상기 청색 필터와 마주하며, 청색광에 대해 작용하는 제3 메타렌즈;를 포함하는, 촬상 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 렌즈부는
    상기 제1 메타렌즈와 마주하는 제1렌즈부;
    상기 제2 메타렌즈와 마주하는 제2렌즈부;
    상기 제3 메타렌즈와 마주하는 제3렌즈부;를 포함하는, 촬상 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메타 광학 소자는 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는, 촬상 장치.
  18. 제7항에 있어서,
    상기 밴드 패스 필터는 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터 중 어느 하나의 컬러 필터를 포함하는, 촬상 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메타 광학 소자는 상기 컬러 필터, 상기 스페이서층, 상기 메타 렌즈가 하나의 기판 기반의 일체형 구조를 이루는, 촬상 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메타 광학 소자는 상기 렌즈부와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는, 촬상 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 렌즈부는 일면이 평탄한 렌즈를 포함하며,
    상기 메타 광학 소자는 상기 일면에 배치되는, 촬상 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4130810A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Meta optical device and electronic apparatus including the same
EP4212919A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd. On-chip phase modulating thin film optical elements
WO2023154946A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 Tunoptix, Inc. Systems and methods for high quality imaging using a color-splitting meta-optical computation camera

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022215934A1 (ko) * 2021-04-07 2022-10-13 삼성전자 주식회사 메타 렌즈를 포함하는 카메라 및 그 카메라를 포함하는 웨어러블 전자 장치
EP4130810A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Meta optical device and electronic apparatus including the same
EP4212919A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd. On-chip phase modulating thin film optical elements
WO2023154946A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 Tunoptix, Inc. Systems and methods for high quality imaging using a color-splitting meta-optical computation camera

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