KR20230059678A - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는 하우징 및 적어도 일부가 상기 하우징 내부에 배치되는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 상기 하우징 내부에 배치되는 제2 부분, 및 상기 제2 부분으로부터 상기 하우징 외부로 연장되는 제1 부분을 포함하는 카메라 하우징; 적어도 일부가 상기 카메라 하우징의 상기 제1 부분의 내부에 배치되고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛은 제1 광 축을 형성함; 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 제2 렌즈 유닛, 상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제1 광 축에 실질적으로 수직한 제2 광 축을 형성함; 상기 제1 광 축 및 상기 제2 광 축 각각에 정렬되도록 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 반사 부재, 상기 반사 부재는 외란에 상응하여 상기 제1 광 축에 수직하거나 평행한 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성됨; 및 상기 제2 광 축 상에 배치되고 상기 제2 렌즈 유닛을 통과한 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호에 기반하여 이미지와 관련된 전기 신호를 생성하도록 구성되는 이미지 센서;를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.
Description
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
스마트 폰과 같은 모바일 전자 장치는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈 유닛, 및 렌즈 유닛을 통과한 입사광을 수신하고 전기 신호를 생성하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 외란에 대응하여 이미지의 흔들림을 보정하기 위한 이미지 안정화 기능, 및 초점 거리 변경을 위한 초점 조절 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 최근의 모바일 전자 장치용 카메라 모듈은 광각 렌즈, 및 망원 렌즈 등 다양한 화각, 및 초점 거리를 가지는 렌즈를 포함할 수 있다.
종래의 망원 렌즈를 포함하는 카메라 모듈은 긴 초점 거리를 확보하기 위해, 반사 부재(예: 프리즘)을 포함하고 입사광을 90도로 반사시키도록 구성된다. 그러나, 충분한 밝기를 얻기 위해 증가된 초점 거리에 맞춰 렌즈 구경의 증가가 요구된다. 모바일 전자 장치의 제한된 두께는 렌즈 구경의 증가를 제한시키므로, 어떤 카메라 모듈은 부분적으로 컷팅된 렌즈를 포함한다. 이와 같은 렌즈 컷팅은 제조 공정상 어려움이 발생하고, 충분한 밝기를 제공할 수 없다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 렌즈의 컷팅 없이 충분한 밝기를 확보하고, 초점 조절 기능 및 이미지 보정 기능을 제공할 수 있는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공하고자 한다. 상기 카메라 모듈은, 화질 저하 없이 고배율 망원 영상을 획득할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 하우징 및 적어도 일부가 상기 하우징 내부에 배치되는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 상기 하우징 내부에 배치되는 제2 부분, 및 상기 제2 부분으로부터 상기 하우징 외부로 연장되는 제1 부분을 포함하는 카메라 하우징; 적어도 일부가 상기 카메라 하우징의 상기 제1 부분의 내부에 배치되고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛은 제1 광 축을 형성함; 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 제2 렌즈 유닛, 상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제1 광 축에 실질적으로 수직한 제2 광 축을 형성함; 상기 제1 광 축 및 상기 제2 광 축 각각에 정렬되도록 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 반사 부재, 상기 반사 부재는 외란에 상응하여 상기 제1 광 축에 수직하거나 평행한 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성됨; 및 상기 제2 광 축 상에 배치되고 상기 제2 렌즈 유닛을 통과한 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호에 기반하여 이미지와 관련된 전기 신호를 생성하도록 구성되는 이미지 센서;를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 카메라 모듈은, 전자 장치의 하우징 외부로 돌출되는 부분에 밝은 단초점 망원 렌즈를 배치하고, 반사 부재의 회전을 이용한 이미지 보정 기능도 제공함으로써, 고화질의 망원 영상을 획득할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학 구조물의 배치를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 반사 부재의 움직임을 도시한 도면이다.
도 7a는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 7b는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 7c는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 8a는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 8b는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 8c는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 9a는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 9b는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 9c는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 10a는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 10b는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 10c는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 11a는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 11b는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 11c는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 12a는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 12b는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 12c는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 13a는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 13b는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 13c는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 14a는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 14b는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 14c는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 15a는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 15b는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 15c는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학 구조물의 배치를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 반사 부재의 움직임을 도시한 도면이다.
도 7a는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 7b는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 7c는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 8a는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 8b는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 8c는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 9a는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 9b는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 9c는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 10a는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 10b는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 10c는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 11a는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 11b는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 11c는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 12a는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 12b는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 12c는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 13a는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 13b는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 13c는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 14a는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 14b는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 14c는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 15a는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다.
도 15b는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다.
도 15c는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 2의 블록도(200)를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)은 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(180) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 디스플레이 모듈(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)이 프로세서(120)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(160)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다. 도 3b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다. 도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는, 전면)(310A), 제2 면(또는, 후면)(310B), 및 제1 면(310A) 및 제2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 제3 면(또는, 측면)(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 하우징(310)은, 제1 면(310A), 제2 면(310B) 및 제3 면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 제3 면(310C)은 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는, 측면 부재)(318)에 의하여 형성될 수 있다.
다른 실시 예에서, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성될 수 있고, 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 전면 플레이트(302)는, 제1 면(310A)의 일부 영역으로부터 후면 플레이트(311) 방향으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(310D)들을 포함할 수 있다. 제1 영역(310D)들은 전면 플레이트(302)의 긴 엣지(long edge) 양단에 위치할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 후면 플레이트(311)는, 제2 면(310B)의 일부 영역으로부터 전면 플레이트(302) 방향으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(310E)들을 포함할 수 있다. 제2 영역(310E)들은 후면 플레이트(311)의 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전면 플레이트(302)(또는 후면 플레이트(311))는 제1 영역(310D)들(또는 제2 영역(310E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에서, 전면 플레이트(302)(또는 후면 플레이트(311))는 제1 영역(310D)들(또는 제2 영역(310E)들) 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 측면 베젤 구조(318)는, 전자 장치(300)의 측면에서 볼 때, 상기와 같은 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들이 포함되지 않는 측면 방향(예: 단변)에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들을 포함한 측면 방향(예: 장변)에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(300)는 디스플레이(301)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 오디오 모듈(303, 304, 307)(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 센서 모듈(미도시)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 카메라 모듈(305, 312, 313)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 키 입력 장치(317)(예: 도 1의 입력 장치(150)), 발광 소자(미도시), 및 커넥터 홀(308)(예: 도 1의 연결 단자(178)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(300)는, 상기 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317) 또는 발광 소자(미도시))를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(301)는 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(301)의 적어도 일부는 제1 면(310A), 및 제3 면(310C)의 제1 영역(310D)들을 포함하는 전면 플레이트(302)를 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 디스플레이(301)는 전면 플레이트(302)의 배면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(301)의 모서리는 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 디스플레이(301)가 시각적으로 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽 간의 간격은 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(310)의 표면(또는 전면 플레이트(302))은 디스플레이(301)가 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화면 표시 영역은, 제1 면(310A), 및 측면의 제1 영역(310D)들을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 화면 표시 영역(310A, 310D)은 사용자의 생체 정보를 획득하도록 구성된 센싱 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, "화면 표시 영역(310A, 310D)이 센싱 영역을 포함함"의 의미는 센싱 영역의 적어도 일부가 화면 표시 영역(310A, 310D)에 겹쳐질 수 있는 것(overlapped)으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱 영역(미도시)은 화면 표시 영역(310A, 310D)의 다른 영역과 마찬가지로 디스플레이(301)에 의해 시각 정보를 표시할 수 있고, 추가적으로 사용자의 생체 정보(예: 지문)를 획득할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역(310A, 310D)은 제1 카메라 모듈(305)(예: 펀치 홀 카메라)이 시각적으로 노출될 있는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 카메라 모듈(305)이 시각적으로 노출된 영역은 가장자리의 적어도 일부가 화면 표시 영역(310A, 310D)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 카메라 모듈(305)은 복수의 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180))들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 디스플레이(301)는, 화면 표시 영역(310A, 310D)의 배면에 오디오 모듈(미도시), 센서 모듈(미도시), 카메라 모듈(예: 제1 카메라 모듈(305)), 및 발광 소자(미도시) 중 적어도 하나가 배치되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(300)는 제1 면(310A)(예: 전면) 및/또는 측면(310C)(예: 제1 영역(310D) 중 적어도 하나의 면)의 배면(예: -z축 방향을 향하는 면)에, 제1 카메라 모듈(305)(예: 언더 디스플레이 카메라(UDC; under display camera))이 제1 면(310A) 및/또는 측면(310C)를 향하도록 배치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)은 디스플레이(301)의 아래에 배치될 수 있고, 화면 표시 영역(310A, 310D)으로 시각적으로 노출되지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(305)이 언더 디스플레이 카메라로 구성되는 경우, 디스플레이(301)는 제1 카메라 모듈(305)과 대면하는 영역이 콘텐츠를 표시하는 표시 영역의 일부로서, 지정된 투과율을 갖는 투과 영역으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 투과 영역은 약 5% 내지 약 50% 범위의 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 투과 영역은 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230))로 결상되어 화상을 생성하기 위한 광이 통과하는, 제1 카메라 모듈(305)의 유효 영역(예: 화각(FOV) 영역)과 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(301)의 투과 영역은 주변보다 픽셀의 밀도 및/또는 배선 밀도가 낮은 영역을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 오디오 모듈(303, 304, 307)은 마이크 홀(303, 304) 및 스피커 홀(307)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 마이크 홀(303, 304)은 제3 면(310C)의 일부 영역에 형성된 제1 마이크 홀(303) 및 제2 면(310B)의 일부 영역에 형성된 제2 마이크 홀(304)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(303, 304)의 내부에는 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크(미도시)가 배치될 수 있다. 마이크는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 면(310B)의 일부 영역에 형성된 제2 마이크 홀(304)은, 카메라 모듈(305, 312, 313)에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 마이크 홀(304)은 카메라 모듈(305, 312, 313) 실행 시 소리를 획득하거나, 또는 다른 기능 실행 시 소리를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 스피커 홀(307)은, 외부 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(미도시)을 포함할 수 있다. 외부 스피커 홀(307)은 전자 장치(300)의 제3 면(310C)의 일부에 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 외부 스피커 홀(307)은 마이크 홀(303)과 하나의 홀로 구현될 수 있다. 도시되지 않았으나, 통화용 리시버 홀(미도시)은 제3 면(310C)의 다른 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 통화용 리시버 홀은 외부 스피커 홀(307)이 형성된 제3 면(310C)의 일부(예: -y축 방향을 향하는 부분)와 마주보는 제3 면(310C)의 다른 일부(예: +y축 방향을 향하는 부분)에 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 통화용 리시버 홀은 제3 면(310C)의 일부에 형성되지 않고, 전면 플레이트(302)(또는, 디스플레이(301))와 측면 베젤 구조(318) 사이의 이격 공간에 의해 형성될 수도 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(300)는 외부 스피커 홀(307) 또는 통화용 리시버 홀(미도시)을 통해 하우징(310)의 외부로 소리를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 스피커는 스피커 홀(307)이 생략된 피에조 스피커를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 모듈(미도시)은, 전자 장치(300)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈은, 근접 센서, HRM 센서, 지문 센서, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(300)의 제1 면(310A)으로 노출되는 제1 카메라 모듈(305)(예: 펀치 홀 카메라), 제2 면(310B)으로 노출되는 제2 카메라 모듈(312), 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(305)은 디스플레이(301)의 화면 표시 영역(310A, 110D)의 일부를 통해 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)은 디스플레이(301)의 일부에 형성된 개구(미도시)를 통해 화면 표시 영역(310A, 310D)의 일부 영역으로 시각적으로 노출될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)(예: 언더 디스플레이 카메라)은 디스플레이(301)의 배면에 배치될 수 있고, 화면 표시 영역(310A, 310D)에 시각적으로 노출되지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 카메라 모듈(312)은 복수의 카메라들(예: 듀얼 카메라, 트리플 카메라 또는 쿼드 카메라)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 카메라 모듈(312)이 반드시 복수의 카메라들을 포함하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 하나의 카메라를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(305) 및 제2 카메라 모듈(312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(300)의 한 면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 키 입력 장치(317)는 하우징(310)의 제3 면(310C))(예: 제1 영역(310D)들 및/또는 상기 제2 영역(310E)들)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(300)는 키 입력 장치(317) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고, 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시 예에서, 키 입력 장치는 화면 표시 영역(310A, 310D)에 포함된 센싱 영역(미도시)을 형성하는 센서 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 커넥터 홀(308)은 커넥터를 수용할 수 있다. 커넥터 홀(308)은 하우징(310)의 제3 면(310C)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 커넥터 홀(308)은 오디오 모듈(예: 마이크 홀(303) 및 스피커 홀(307))의 적어도 일부와 인접하도록 제3 면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송/수신 하기 위한 커넥터(예: USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(308) 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송/수신하기 위한 커넥터(예: 이어폰 잭)를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(미도시)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(300)는 발광 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(미도시)는 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(미도시)는 전자 장치(300)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 발광 소자(미도시)는 제1 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(미도시)는, LED, IR LED 및/또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)는, 전면 플레이트(320)(예: 도 3a의 전면 플레이트(302)), 디스플레이(330)(예: 도 3a의 디스플레이(301)), 측면 부재(340)(예: 도 3a의 측면 베젤 구조(318)), 인쇄 회로 기판(350), 리어 케이스(360), 배터리(370), 후면 플레이트(380)(예: 도 3b의 후면 플레이트(311)) 및 안테나(미도시)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(300)는 상기 구성요소들 중 적어도(예: 리어 케이스(360))를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수도 있다. 도 3c에 도시된 전자 장치(300)의 구성요소 중 일부는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 전자 장치((300)의 구성요소 중 일부와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하, 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에서, 전면 플레이트(320) 및 디스플레이(330)는 측면 부재(340)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 3c를 기준으로 전면 플레이트(320) 및 디스플레이(330)는 측면 부재(340)의 아래에 배치될 수 있다. 전면 플레이트(320) 및 디스플레이(330)는 측면 부재(340)로부터 +z축 방향에 위치할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(330)는 측면 부재(340)의 아래에 결합되고, 전면 플레이트(320)는 디스플레이(330)의 아래에 결합될 수 있다. 전면 플레이트(320)는 전자 장치(300)의 외면(또는 외관)의 일부를 형성할 수 있다. 디스플레이(330)는 전자 장치(300)의 내부에 위치하도록 전면 플레이트(320)와 측면 부재(340) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 측면 부재(340)는 디스플레이(330) 및 후면 플레이트(380) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 측면 부재(340)는 후면 플레이트(380)와 디스플레이(330) 사이의 공간을 둘러싸도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 측면 부재(340)는 전자 장치(300)의 측면(예: 도 3a의 제3 면(310C))의 일부를 형성하는 프레임 구조(341) 및 프레임 구조(341)로부터 내측으로 연장되는 플레이트 구조(342)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 플레이트 구조(342)는 프레임 구조(341)에 의해 둘러싸이도록 프레임 구조(341)의 내부에 배치될 수 있다. 플레이트 구조(342)는 프레임 구조(341)와 연결되거나, 또는 프레임 구조(341)와 일체로 형성될 수 있다. 플레이트 구조(342)는 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 플레이트 구조(342)는 전자 장치(300)에 포함된 다른 구성요소들을 지지할 수 있다. 예를 들어, 플레이트 구조(342)에는 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(350), 리어 케이스(360) 및 배터리(370) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 플레이트 구조(342)는 일 면(예: +z축 방향을 향하는 면)에 디스플레이(330)가 결합되고, 일 면의 반대를 향하는 면(예: -z축 방향을 향하는 면)에 인쇄 회로 기판(350)이 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 리어 케이스(360)는 후면 플레이트(380)와 플레이트 구조(342) 사이에 배치될 수 있다. 리어 케이스(360)는 인쇄 회로 기판(350)의 적어도 일부와 중첩되도록 측면 부재(340)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 리어 케이스(360)는 인쇄 회로 기판(350)을 사이에 두고 플레이트 구조(342)와 마주볼 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(350)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(370)(예: 도 1의 배터리(189))는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 배터리(370)는 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(370)의 적어도 일부는 인쇄 회로 기판(350)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(370)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
일 실시 예에서, 안테나(미도시)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))는, 후면 플레이트(380)와 배터리(370) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(미도시)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(미도시)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(305)은 렌즈가 전면 플레이트(320)(예: 도 3a의 전면(310A))의 일부 영역을 통해 외부 광을 수신할 수 있도록 측면 부재(340)의 적어도 일부(예: 플레이트 구조(342))에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)의 렌즈는 전면 플레이트(320)의 일부 영역으로 시각적으로 노출될 수 있다. 디스플레이(330)에는 제1 카메라 모듈(305)에 대응되는 카메라 영역(337)(예: 개구 영역 또는 투광 영역)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 카메라 모듈(312)은 렌즈가 전자 장치(300)의 후면 플레이트(380)(예: 도 3b의 후면(310B))의 카메라 영역(384)을 통해 외부 광을 수신할 수 있도록 인쇄 회로 기판(350)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라 모듈(312)의 렌즈는 카메라 영역(384)으로 시각적으로 노출될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 카메라 모듈(312)은 전자 장치(300)의 하우징(예: 도 3a 및 도 3b의 하우징(310))에 형성된 내부 공간의 적어도 일부에 배치될 수 있고, 연결 부재(예: 커넥터)를 통해 인쇄 회로 기판(350)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 영역(384)은 후면 플레이트(380)의 표면(예: 도 3b의 후면(310B))에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 영역(384)은 제2 카메라 모듈(312)의 렌즈로 외부의 광이 입사되도록 적어도 부분적으로 투명하게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 영역(384)의 적어도 일부는 후면 플레이트(380)의 상기 표면으로부터 소정의 높이로 돌출될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라 영역(384)은 후면 플레이트(380)의 표면과 실질적으로 동일한 평면을 형성할 수도 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 카메라 모듈(400)은 도 3b에 도시된 제2 카메라 모듈(312) 중 어느 하나로 참조될 수 있다. 도 4를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 카메라 하우징(410), 보호 글래스(415), 센서 유닛(440), 및 연결 부재(443)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 하우징(410)은 전자 장치(300)의 카메라 윈도우 부분(예: 카메라 데코 부재)에 중첩되도록 배치되는 제1 부분(411), 및 전자 장치(300)의 내부에 위치하는 제2 부분(412)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(411)의 적어도 일부는 카메라 윈도우를 통해 전자 장치(300)의 외면에 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(412)은 x축 방향으로 길게 연장된 부분을 포함하고, 제1 부분(411)은 제2 부분(412)으로부터 z축 방향으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(411)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 전자 장치(300)의 후면(310B)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(412)은 전자 장치(300)의 하우징(310) 내부에 배치될 수 있다. 제2 부분(412)은 후면 플레이트(311) 아래에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(411) 및 제2 부분(412)은 각각의 내부 공간이 연통되도록 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 부분(411)의 내부 공간에는 제1 렌즈 유닛(예: 도 5의 제1 렌즈 유닛(420))이 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(411)의 제1 면(414)에는 개구(413)가 형성될 수 있다. 개구(413)는 광 축(OA)과 정렬되도록 제공될 수 있다. 개구(413)에는 적어도 부분적으로 투명한 보호 글래스(415)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 보호 글래스(415)는 제1 부분(411)의 개구(413)를 덮도록 배치될 수 있다. 보호 글래스(415)는 카메라 하우징(410) 내부에 위치하는 구조물을 보호하고 외부 광을 통과시킬 수 있도록 제공될 수 있다. 보호 글래스(415)는 적어도 부분적으로 투명하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호 글래스(415)는 제1 렌즈 유닛(예: 도 5의 제1 렌즈 유닛(420)) 및/또는 반사 부재(예: 도 5의 반사 부재(450))를 보호하도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부분(412)의 내부 공간에는 제2 렌즈 유닛(예: 도 5의 제2 렌즈 유닛(430)), 및 반사 부재(450)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 부분(411)에 포함된 제1 렌즈 유닛(420)과 광 축 방향으로 정렬되도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(412)에는 센서 유닛(440)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(412)의 일 단부(예: x축 방향 단부)에는 센서 유닛(440)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(412)의 일 단부는 개방된 형태로 제공되고, 센서 유닛(440)은 카메라 하우징(410) 내부의 광학 구조물을 통과한 광을 수신하도록 개방된 일 단부에 위치할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 제2 부분(412)의 내부 공간에는 제3 렌즈 유닛(예: 도 7a의 제3 렌즈 유닛(530) 및 도 8a의 제3 렌즈 유닛(630))이 제2 렌즈 유닛(430)과 센서 유닛(440) 사이에 배치될 수도 있다.
일 실시 예에서, 센서 유닛(440)은 기판(442), 이미지 센서(441), 연결 부재(443) 및 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 이미지 센서(441)는 기판(442)의 표면에 실장되거나, 기판(442)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이미지 센서(441)는 카메라 하우징(410) 내부에 위치하는 광학 구조물을 통과한 외부 광을 수신하고, 수신된 광에 기반하여 이미지와 관련된 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 필터(예: 도 5의 필터(444))는 이미지 센서(441)를 덮도록 제공될 수 있다. 필터는 적어도 부분적으로 기판(442)에 배치될 수 있다. 필터는 지정된 파장 대역을 가지는 광을 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터는 적외선 대역의 빛을 차단하는 적외선 필터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 연결 부재(443)는 적어도 부분적으로 플렉서블한 FPCB를 포함할 수 있다. 연결 부재(443)는 기판(442)의 일 측으로부터 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 연결 부재(443)는 기판(442)과 전자 장치(300)의 인쇄 회로 기판(350)을 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학 구조물의 배치를 도시한 도면이다.
이하, 제1 광 축(OA1)은 카메라 하우징(410)의 제1 부분(411)에 배치된 렌즈 유닛(예: 제1 렌즈 유닛(420))에 의해 규정되는 광 축(OA)을 지칭할 수 있다. 도시된 제1 광 축(OA1)은 도 4의 광 축(OA)으로 참조될 수 있다. 제2 광 축(OA2)은 제1 광 축(OA1)이 반사 부재(450)에 의해 반사됨으로써 형성되는 광 축으로 규정될 수 있다. 또는 제2 광 축(OA2)은 카메라 하우징(410)의 제2 부분(412)에 배치된 렌즈 유닛(예: 제2 렌즈 유닛(430), 제3 렌즈 유닛(530, 630))에 의해 규정되는 광 축을 의미할 수 있다.
도 5를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 카메라 하우징(410), 제1 렌즈 유닛(420), 제2 렌즈 유닛(430), 반사 부재(450), 및 센서 유닛(440)을 포함할 수 있다. 센서 유닛(440)은 이미지 센서(441) 및 이미지 센서(441)와 제2 렌즈 유닛(430) 사이에 배치되는 광학 필터(444)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 하우징(410)의 제1 부분(411)에는 제1 렌즈 유닛(420)의 적어도 일부가 배치되고, 카메라 하우징(410)의 제2 부분(412)에는 반사 부재(450), 제2 렌즈 유닛(430), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 적어도 부분적으로 카메라 하우징(410)의 제1 부분(411)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 유닛(420)의 일부는 제1 부분(411)에 배치되고 다른 일부는 제2 부분(412)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 반사 부재(450)와 제1 광 축(OA1) 상에 정렬되도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 유닛(420)은 제1 광 축(OA1) 방향으로 볼 때, 반사 부재(450)와 보호 글래스(415) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 유닛(420)은 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 다른 렌즈 유닛들(예: 제2 렌즈 유닛(430), 제3 렌즈 유닛(530, 630))에 비해 상대적으로 화각이 작은 망원 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 유닛(420)은 50도 이하의 화각을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈 유닛(420)은 다른 렌즈 유닛들(예: 제2 렌즈 유닛(430), 제3 렌즈 유닛(530, 630))에 비해 상대적으로 초점 거리가 긴 망원 렌즈를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 하나의 렌즈로 구성될 수도 있다(예: 도 13a, 도 14a 및 도 15a의 광학계(1101, 1201, 1301) 참조).
일 실시 예에서, 반사 부재(450)는 카메라 하우징(410)의 제2 부분(412)의 내부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 반사 부재(450)는 보호 글래스(415)와 제1 렌즈 유닛(420)을 통과한 입사광을 소정의 각도로 반사시키도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 소정의 각도는 90도일 수 있다. 반사 부재(450)는 상기 입사광을 제2 렌즈 유닛(430) 및 이미지 센서(441)를 향하도록 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 프리즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)을 반사시킴으로써 제2 광 축(OA2)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 반사 부재(450)는 제1 렌즈 유닛(420)과 제1 광 축(OA1) 상에 정렬되고, 제2 렌즈 유닛(430)과 제2 광 축(OA2) 상에 정렬되도록 배치될 수 있다. 반사 부재(450)의 반사면(452)은 제1 광 축(OA1)이 굴절되는 지점 또는 제1 광 축(OA1)과 제2 광 축(OA2)이 교차하는 지점을 포함할 수 있다. 반사 부재(450)의 입사면(451)은 제1 광 축(OA1) 방향으로 볼 때 제1 렌즈 유닛(420)과 마주보고, 반사 부재(450)의 출사면은 제2 광 축(OA2) 방향으로 볼 때 제2 렌즈 유닛(430)과 마주볼 수 있다. 일 실시 예에서, 입사면(451)과 출사면(453)은 실질적으로 90도로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 반사 부재(450)는 카메라 모듈(400) 또는 전자 장치(300)에 작용하는 외란에 따른 이미지 흔들림을 보정하기 위해, 움직이도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(430)은 카메라 하우징(410)의 제2 부분(412)에 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(430)은 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444) 각각이 제2 광 축(OA2) 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(430)은 제2 광 축(OA2) 방향으로 볼 때, 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450), 제2 렌즈 유닛(430), 광학 필터(444) 및 이미지 센서(441)는 제2 광 축(OA2) 상에 순차적으로 정렬될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(430)은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(430)은 서로 다른 굴절력을 가지는 두 개 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(430)이 두 개의 렌즈를 포함하는 경우, 하나의 렌즈는 양의 굴절력을 가지고 다른 하나의 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(430) 중 물체 측의 렌즈는 양의 굴절력을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(430) 또는 제2 렌즈 유닛(430)에 포함된 개별 렌즈의 적어도 일부를 제2 광 축(OA2) 방향으로 이동시킴으로써, 초점 위치를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(430)이 전체적으로 이동하거나, 또는 제2 렌즈 유닛(430)에 포함된 개별 렌즈가 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(430)이 음의 굴절력을 가지는 경우, 제2 렌즈 유닛(430)은 원거리 물체를 촬영 시 반사 부재(450)를 향하는 방향으로 이동하고, 제2 렌즈 유닛(430)은 근거리 물체를 촬영 시 이미지 센서(441)를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 센서(441)는 카메라 하우징(410)의 제2 부분(412)의 내부에 배치될 수 있다. 이미지 센서(441)는 제2 광 축(OA2)에 정렬되도록 배치될 수 있다. 이미지 센서(441)는 수신된 광에 기반하여 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)의 이미지 안정화 기능이 수행될 때, 반사 부재(450)는 움직이고, 움직이는 반사 부재(450)에 의해 이미지 센서(441)에 맺히는 상의 위치가 달라질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(430)과 이미지 센서(441) 사이에 배치되는 제3 렌즈 유닛(예: 도 7a 및 도 8a의 제3 렌즈 유닛(530, 630))을 더 포함할 수 있다. 카메라 모듈(400)은 제3 렌즈 유닛(530, 630) 또는 제3 렌즈 유닛에 포함된 개별 렌즈의 적어도 일부가 제2 광 축(OA2) 방향으로 이동함으로써, 초점 위치가 조절될 수 있다. 이 경우, 제2 렌즈 유닛(430)은 지정된 위치에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈 유닛(530, 630)이 음의 굴절력을 가지는 경우, 제3 렌즈 유닛(530, 630)은 원거리 물체를 촬영 시 반사 부재(450)를 향하는 방향으로 이동하고, 제3 렌즈 유닛(530, 630)은 근거리 물체를 촬영 시 이미지 센서(441)를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 아래 [조건식 1]을 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 1] 0.6 ≤ Fg1/Ft ≤ 0.9
여기서, Fg1은 제1 렌즈 유닛(420)의 초점 거리로 규정되고 Ft는 전체 광학계의 초점 거리(예: 합성 초점 거리)로 규정될 수 있다. [조건식 1]은 전체 광학계의 굴절력에 대해 제1 렌즈 유닛(420)의 굴절력을 소정의 범위로 제한함으로써, 반사 부재(450) 및 제2 광 축(OA2)에 배치된 다른 렌즈 유닛(예: 제2 렌즈 유닛(430), 제3 렌즈 유닛(530, 630))의 크기가 감소될 수 있다. 또한, 초점 거리 변경을 위한 이동하는 렌즈 또는 렌즈 유닛(예: 제2 렌즈 유닛(430), 제3 렌즈 유닛(530, 630))의 이동 거리가 지정된 범위 내로 제한될 수 있다.
예를 들어, [조건식 1]의 상한을 벗어나는 경우, 제2 렌즈 유닛(430) 또는 제3 렌즈 유닛(530, 630)의 이동 거리가 증가하여 카메라 모듈(400)이 기구적으로 복잡한 형태를 가질 수 있다. 또는 제2 렌즈 유닛(430) 또는 제3 렌즈 유닛(530, 630)에 요구되는 유효경이 증가하여 카메라 모듈(400)의 두께가 증가할 수 있다. 예를 들어, [조건식 1]의 하한을 벗어나는 경우, 제2 렌즈 유닛(430) 또는 제3 렌즈 유닛(530, 630)의 굴절력이 증가하여 렌즈 유닛 간의 민감도가 증가하고, 반사 부재(450)가 움직일 때, 오히려 광학 성능이 저하될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 물체측에 가까운 제1 렌즈(421) 및 반사 부재에 가까운 제2 렌즈(422)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 렌즈(421)는 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈(422)는 음의 굴절력을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)의 제1 렌즈(421) 및 제2 렌즈(422)는 아래 [조건식 2]를 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 2] 1.5 ≤ Vd1/Vd2 ≤ 3
여기서, Vd1은 제1 렌즈(421)의 아베수로 규정되고, Vd2는 제2 렌즈(422)의 아베수로 규정될 수 있다. [조건식 2]는 제1 렌즈(421) 및 제2 렌즈(422)의 아베수를 소정의 범위로 제한함으로써, 색수차 보정에 유리할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(430)은 물체측에 가장 가까운 렌즈가 소정의 광학 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(430)은 물체측(예: 반사 부재(450))에 가장 가까운 제3 렌즈(431)를 포함하고, 상기 제3 렌즈(431)의 물체측 렌즈면(431a)(예: 반사 부재(450)와 마주보는 렌즈면)은 아래 조건식 3을 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 3] t/D ≤ 0.1
여기서, D는 제3 렌즈(431)의 유효경으로 규정될 수 있다. t는 제3 렌즈(431)의 물체측 렌즈면(431a)의 최대 높이 차이로 규정될 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈(431)는 양의 굴절력을 가지고 물체측 렌즈면(431a)은 볼록한 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, t는 제3 렌즈(431)의 물체측 렌즈면(431a)의 가장자리로부터 제3 렌즈(431)의 물체측 렌즈면(431a)의 정점까지 제2 광 축(OA2) 방향으로 측정된 높이 차이 중 최대 값으로 규정될 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제1 광 축(OA1) 또는 제2 광 축(OA2) 상에 배치되는 조리개(Aperture)를 포함하고, 제2 렌즈 유닛(430)은 아래 조건식 4를 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 4] 0.5 ≤ Dmax/Da ≤ 1.2
여기서, Dmax는 제2 광 축(OA2) 상에 배치되는 렌즈(예: 제2 렌즈 유닛(430))의 최대 유효경으로 규정되고, Da는 조리개의 직경으로 규정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(430)과 이미지 센서(441)(또는, 광학 필터(444)) 사이에 위치하는 제3 렌즈 유닛(530, 630)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 [조건식 4]의 Dmax는 제2 렌즈 유닛(430) 및 제3 렌즈 유닛(530, 630)에 포함된 렌즈의 최대 유효경으로 규정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)의 제1 렌즈(421)의 물체측 면은 볼록할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(430)의 제3 렌즈(431)의 물체측 면(431a)은 볼록할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 렌즈(421)의 아베수는 50을 초과하고, 제2 렌즈(422)의 아베수는 35이하일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(420)은 제2 렌즈 유닛(430)에 비해 초점 거리가 길고 및/또는 화각이 작은 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 반사 부재(450)의 입사면(451) 및 반사면(452) 각각은 굴절률이 1.5 내지 2이고, 아베수가 35 내지 40일 수 있다.
일 실시 예에서, 각 렌즈 유닛에 포함된 렌즈들은 비구면인 렌즈면을 포함할 수 있다. 렌즈의 비구면은 아래 수학식 1로 표현될 수 있다. 각각의 렌즈들은 유리 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
[수학식 1]
수학식 1에서 c는 해당 렌즈의 곡률 반지름의 역수이고, k는 코닉 상수(conic constant)이고, r은 비구면 상의 임의의 점으로부터 광 축까지의 거리이고, A ~ J는 비구면 상수이고, Z는 비구면 상의 임의의 점으로부터 해당 비구면의 정점까지의 광 축 방향으로의 높이로 규정된다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 반사 부재의 움직임을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 카메라 모듈(400)은 외란(예: 기계적 진동)에 의한 이미지 품질 저하를 보정하기 위해, 반사 부재(450)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 반사 부재(450)의 이동에 의해, 이미지 센서(441)에 맺히는 상의 위치가 변화될 수 있다.
일 실시 예에서, 반사 부재(450)는 y축, z축, 또는 x축 중 적어도 하나에 평행한 회전 축(R1, R2, R3)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)의 회전 축들(R1, R2, R3)은 서로 수직할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 회전 축(R1)은 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 방향(예: y축)에 평행한 축으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)가 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 동작은 피치(Pitch)로 지칭될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제1 회전 축(R1)이 반사 부재(450)를 관통하는 것으로 도시되나, 반드시 이에 한정되지 않으며 어떤 실시 예에서는 제1 회전 축(R1)은 반사 부재(450) 외측에 규정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 회전 축(R2)은 제1 광 축(OA1)에 평행한 축(예: z축)으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)가 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 동작은 요(Yaw)로 지칭될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제2 회전 축(R2)이 반사 부재(450)를 관통하는 것으로 도시되나, 반드시 이에 한정되지 않으며 어떤 실시 예에서는 제2 회전 축(R2)은 반사 부재(450) 외측에 규정될 수 있다.
도 7a는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 7b는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 7c는 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 제1 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계(501)는 제1 렌즈 유닛(510), 제2 렌즈 유닛(520), 제3 렌즈 유닛(530), 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(520) 및 제3 렌즈 유닛(530)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(520)은 제3 렌즈 유닛(530)에 비해 반사 부재(450)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(510)은 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈 유닛(520)은 음의 굴절력을 가지고, 제3 렌즈 유닛(530)은 양의 굴절력을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(510)은 물체측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(511), 및 상측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(512)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(510)은 조건식 1 및 조건식 2를 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 1과 관련하여 전체 광학계(501)의 초점 거리에 대한 제1 렌즈 유닛(510)의 초점 거리 Fg1의 비율인 Fg1/Ft=0.882 일 수 있다. 조건식 2와 관련하여 제2 렌즈(512)의 아베수에 대한 제1 렌즈(511)의 아베수의 비율인 Vd1/Vd2=1.7356일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(520)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(521), 및 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(522)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(520)의 제3 렌즈(521)는 조건식 3을 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 3과 관련하여, 제3 렌즈의 t/D = 0.0367일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제3 렌즈 유닛(530)은 제4 렌즈(522)와 이미지 센서(441) 사이에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(531)를 포함할 수 있다. 제5 렌즈(531)는 카메라 모듈(400)의 초점 조절 기능이 수행될 때, 제2 광 축(OA2)을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 광학계(501)의 초점 위치가 달라질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(520) 및 제3 렌즈 유닛(530)은 조건식 4를 만족할 수 있다. 조리개 스토퍼는 제2 렌즈 유닛(520)에 포함되고, 조리개 직경(Da)에 대한 제2 렌즈 유닛(520) 및 제3 렌즈 유닛(530)에 포함된 렌즈의 최대 유효경(Dmax)의 비율인 Dmax/Da=1.188일 수 있다.
도 7b를 참조하면, 도 7b의 <G1>은 제1 실시 예에 따른 광학계(501)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 7b의 <G2>는 제1 실시 예에 따른 광학계(501)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 7b의 <G3>는 제1 실시 예에 따른 광학계(501)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 7b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 7b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다. 도 7b의 <G2>에서 세로축은 상고(image height)(또는 이미지의 크기)를 나타내고, 가로축은 초점거리(mm 단위)를 나타내며, 각 축에 대한 정의는 이하에서 설명되는 비점수차 그래프(예: 도 8b, 도 9b, 도 10b, 도 11b, 도 12b, 도 13b, 도 14b 및 도 15b의 <G2>)에도 동일하게 적용된다.
도 7b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프로서, 세로축은 상고(image height)(또는 이미지의 크기)를 나타내고, 가로축은 왜곡도(% 단위)를 나타내며, 각 축에 대한 정의는 이하에서 설명되는 왜곡수차 그래프 (예: 도 8b, 도 9b, 도 10b, 도 11b, 도 12b, 도 13b, 도 14b 및 도 15b의 <G3>)에도 동일하게 적용된다. 제1 실시 예에 따른 광학계(501)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제3 렌즈 유닛(530)을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈 유닛(530)(예: 제5 렌즈(531))는 근거리 촬영 시 물체측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 상측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈 유닛(530)은 근거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 1은 제1 실시 예에 따른 광학계(501)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surface | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.93416 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 5.35804 | 1.41624 | 1.54046 | 55.950 | 2.85000 |
| S3* | -35.06909 | 0.06706 | 2.74608 | |||
| S4* | 제2렌즈 | 12.26529 | 0.40000 | 1.58577 | 32.230 | 2.61932 |
| S5* | 4.34866 | 0.61670 | 2.39637 | |||
| 6 | 더미 | infinity | 0.50000 | 2.39606 | ||
| 7 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.33511 | ||
| S8 | 입사면 | infinity | 2.30000 | 1.51680 | 64.170 | 3.47131 |
| S9 | 반사면 | infinity | -2.30000 | 1.51680 | 64.170 | 4.16413 |
| S10 | 출사면 | infinity | 0.00000 | 3.47131 | ||
| 11 | 더미 | infinity | -0.73188 | 1.96743 | ||
| S12* | 제3렌즈 |
-12.86530 | -0.61009 | 1.67974 | 18.400 | 1.86115 |
| S13* (sto) |
45.14425 | -0.54219 | 1.80596 | |||
| S14* | 제4렌즈 | 3.46964 | -1.40262 | 1.62249 | 24.310 | 1.77699 |
| S15* | 12.01106 | -1.55633 | 1.90884 | |||
| 16 | 더미 | infinity | D1 | 2.12716 | ||
| S17* | 제5렌즈 | -6.25593 | -0.61089 | 1.54400 | 56.100 | 2.18716 |
| S18* | -11.59203 | -5 | 2.14767 | |||
| 19 | 더미 | infinity | D2 | 2.35875 | ||
| S20 | 광학 필터 |
infinity | -0.21000 | 1.51680 | 64.170 | 2.36E+00 |
| S21 | infinity | -9.73959 | 2.36E+00 | |||
| IMG | 이미지 센서 |
infinity | 0.00359 | 2.80E+00 |
상기 [표 1]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 1]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 1]에서, IMG는 이미지 센서(441)의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 1]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(510)에 포함된 제1 렌즈(511)의 물체측 면을 의미하고, S3는 제1 렌즈(511)의 상측 면을 의미한다. S4는 제1 렌즈 유닛(510)에 포함된 제2 렌즈(512)의 물체측 면을 의미하고, S5는 제2 렌즈(512)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 1]에서, S12는 제2 렌즈 유닛(520)에 포함된 제3 렌즈(521)의 물체측 면을 의미하고, S13(sto)는 제3 렌즈(521)의 상측 면을 의미하고, 제3 렌즈(521)의 상측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다. S14는 제2 렌즈 유닛(520)에 포함된 제4 렌즈(522)의 물체측 면을 의미하고, S15는 제4 렌즈(522)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 1]에서, S17는 제3 렌즈 유닛(530)에 포함된 제5 렌즈(531)의 물체측 면을 의미하고, S18은 제5 렌즈(531)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 1]에서, S8, S9, S10은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 1]에서, S20, 및 S21은 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제1 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 2]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E | F | G |
| S2* | -1.43579E-02 | -4.27502E-04 | 1.05412E-04 | -8.27279E-06 | 1.62152E-06 | -8.12412E-07 | 1.29282E-07 | -6.49239E-09 |
| S3* | 4.12627E-01 | -1.29174E-04 | 1.96829E-04 | -2.08997E-05 | -1.19066E-05 | 3.51533E-06 | -3.43946E-07 | 1.12952E-08 |
| S4* | -1.18850E+01 | -2.37679E-03 | -4.05955E-04 | 2.22868E-04 | -5.12814E-05 | 7.51587E-06 | -6.43698E-07 | 2.36126E-08 |
| S5* | -2.38329E-02 | -3.49879E-03 | -6.03393E-04 | 2.59813E-04 | -2.73264E-05 | -1.59327E-06 | 4.71020E-07 | -2.20486E-08 |
| S12* | -2.81607E-01 | 1.98562E-03 | -4.36170E-03 | 2.93806E-03 | -1.02697E-03 | 2.16289E-04 | -2.75101E-05 | 1.58208E-06 |
| S13* | 2.72845E-02 | 9.95999E-03 | -1.27402E-02 | 8.68412E-03 | -2.93615E-03 | 5.33516E-04 | -4.99900E-05 | 1.81619E-06 |
| S14* | -1.19841E-02 | 2.21591E-03 | -1.96968E-02 | 1.57302E-02 | -6.72060E-03 | 1.63926E-03 | -2.17809E-04 | 1.23459E-05 |
| S15* | -1.47888E+01 | 5.46072E-04 | -8.74183E-03 | 5.76379E-03 | -2.17089E-03 | 4.86005E-04 | -6.11740E-05 | 3.38923E-06 |
| S17* | 4.75120E+00 | 8.12888E-03 | -6.26622E-03 | 2.86292E-03 | -7.91801E-04 | 1.58052E-04 | -2.24465E-05 | 1.55224E-06 |
| S18* | 3.62272E+00 | 2.64215E-03 | -3.38693E-03 | 9.61860E-04 | -1.24247E-04 | 2.17473E-05 | -8.72195E-06 | 1.06443E-06 |
제1 실시 예에 따른 광학계(501)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 3]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 800mm | ||
| D1 | 0 | 1.05633 | ||
| D2 | 0 | -1.05633 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S9 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 1.002 | 0.000 | 0.000 | |
| S11 | -1.002 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 0.000 | 0.000 | 1.947 | |
| S11 | 0.000 | 1.947 | 0.000 | |
[표 3]을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 광학계(501)는 근거리 촬영 시, 제5 렌즈(531)가 제4 렌즈(522)에 가까워지는 방향으로 이동하여, 제5 렌즈(531)의 물체측 면(S17)과 제4 렌즈(522)의 상측 면(S15) 사이의 거리가 감소하고, 제5 렌즈(531)의 상측 면(S18)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 1]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 800mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 1]의 D1은 1.05633이고, D2는 -1.05633일 수 있다. 이에 따라, S15와 S17 사이의 거리는 감소하고, S18과 S20 사이의 거리는 증가하게 된다. 제1 실시 예에 따른 광학계(501)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S9)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 8a는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 8b는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 8c는 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계(601)는 제1 렌즈 유닛(610), 제2 렌즈 유닛(620), 제3 렌즈 유닛(630), 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(620) 및 제3 렌즈 유닛(630)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(620)은 제3 렌즈 유닛(630)에 비해 반사 부재(450)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(610)은 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈 유닛(620)은 양의 굴절력을 가지고, 제3 렌즈 유닛(630)은 음의 굴절력을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(610)은 물체측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(611), 및 상측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(612)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(610)은 조건식 1 및 조건식 2를 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 1과 관련하여 전체 광학계의 초점 거리에 대한 제1 렌즈 유닛(610)의 초점 거리 Fg1의 비율인 Fg1/Ft=0.892 일 수 있다. 조건식 2와 관련하여 제2 렌즈(612)의 아베수에 대한 제1 렌즈(611)의 아베수의 비율인 Vd1/Vd2=2.154일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(620)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(621)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(620)의 제3 렌즈(621)는 조건식 3을 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 3과 관련하여, 제3 렌즈(621)의 t/D = 0.0543일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제3 렌즈 유닛(630)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(631), 및 상측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(632)를 포함할 수 있다. 제3 렌즈 유닛(630)은 카메라 모듈(400)의 초점 조절 기능이 수행될 때, 제2 광 축(OA2)을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 광학계(601)의 초점 위치가 달라질 수 있다. 제1 실시 예와 달리, 제4 렌즈(631) 및 제5 렌즈(632)는 함께 이동할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(620) 및 제3 렌즈 유닛(630)은 조건식 4를 만족할 수 있다. 조리개 스토퍼는 제2 렌즈 유닛(620)에 포함되고, 조리개 직경(Da)에 대한 제2 렌즈 유닛(620) 및 제3 렌즈 유닛(630)에 포함된 렌즈의 최대 유효경(Dmax)의 비율인 Dmax/Da=1.019일 수 있다.
도 8b를 참조하면, 도 8b의 <G1>은 제2 실시 예에 따른 광학계(601)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 8b의 <G2>는 제2 실시 예에 따른 광학계(601)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 8b의 <G3>는 제2 실시 예에 따른 광학계(601)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 8b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 8b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 8b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제2 실시 예에 따른 광학계(601)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 8c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제3 렌즈 유닛(630)을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 음의 굴절력을 가지는 제3 렌즈 유닛(630)(제4 렌즈(631) 및 제5 렌즈(632))는 근거리 촬영 시 상측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 물체측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제3 렌즈 유닛(630)은 근거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 8c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 4은 제2 실시 예에 따른 광학계(601)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.93291 | ||
| S2* | 제1 렌즈 | 5.39880 | 1.28522 | 1.54397 | 55.930 | 2.85000 |
| S3* | -495.25858 | 0.12193 | 2.74989 | |||
| S4* | 제2 렌즈 | 7.94623 | 0.40457 | 1.61443 | 25.960 | 2.59753 |
| S5* | 4.06661 | 0.68828 | 2.37751 | |||
| 6 | 더미 | infinity | 0.50000 | 2.37536 | ||
| 7 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.30940 | ||
| S8 | 입사면 | infinity | 2.30000 | 1.83400 | 37.340 | 3.47131 |
| S9 | 반사면 | infinity | -2.30000 | 1.83400 | 37.340 | 4.16413 |
| S10 | 출사면 | infinity | -0.51475 | 3.47131 | ||
| 11 | 더미 | infinity | 0.00000 | 1.93416 | ||
| S12* | 제3 렌즈 |
-6.87994 | -0.75126 | 1.67977 | 18.420 | 1.90400 |
| S13* (sto) |
-31.46091 | -0.05001 | 1.81450 | |||
| 14 | 더미 | infinity | -0.40063 | 1.81130 | ||
| 15 | 더미 | infinity | D1 | 1.73408 | ||
| 16 | 더미 | infinity | -0.17209 | 1.73408 | ||
| S17* | 제4 렌즈 | 6.33981 | -0.96218 | 1.61443 | 25.960 | 1.73360 |
| S18* | -10.33184 | -1.92087 | 1.64596 | |||
| S19* | 제5 렌즈 | -5.43505 | -0.59602 | 1.54397 | 55.930 | 1.85000 |
| S20* | -11.82466 | -4.56400 | 1.82384 | |||
| 21 | 더미 | infinity | D2 | 2.13252 | ||
| S22 | 광학 필터 |
infinity | -0.21000 | 1.51680 | 64.170 | 2.13252 |
| S23 | infinity | -9.2582 | 2.14224 | |||
| IMG | 이미지 센서 |
infinity | 0 | 2.80080 |
상기 [표 4]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 4]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 4]에서, IMG는 이미지 센서(441)의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 4]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(610)에 포함된 제1 렌즈(611)의 물체측 면을 의미하고, S3는 제1 렌즈(611)의 상측 면을 의미한다. S4는 제1 렌즈 유닛(610)에 포함된 제2 렌즈(612)의 물체측 면을 의미하고, S5는 제2 렌즈(612)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 4]에서, S12는 제2 렌즈 유닛(620)에 포함된 제3 렌즈(621)의 물체측 면을 의미하고, S13(sto)는 제3 렌즈(621)의 상측 면을 의미하고, 제3 렌즈(621)의 상측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다.
상기 [표 4]에서, S17는 제3 렌즈 유닛(630)에 포함된 제4 렌즈(631)의 물체측 면을 의미하고, S18은 제4 렌즈(631)의 상측 면을 의미한다. S19는 제3 렌즈 유닛(630)에 포함된 제5 렌즈(632)의 물체측 면을 의미하고, S20은 제5 렌즈(632)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 4]에서, S8, S9, S10은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 4]에서, S22, 및 S23은 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제2 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 5]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E | F | G |
| S2* | 2.07174E-02 | -3.04573E-04 | 8.38547E-05 | -8.58381E-06 | 1.69999E-06 | -8.08191E-07 | 1.28143E-07 | -6.74187E-09 |
| S3* | -1.39335E-01 | 8.41024E-05 | 2.12633E-04 | -2.12017E-05 | -1.19699E-05 | 3.50799E-06 | -3.44871E-07 | 1.10433E-08 |
| S4* | -4.30490E+00 | -1.83773E-03 | -3.60462E-04 | 2.27122E-04 | -5.09749E-05 | 7.51401E-06 | -6.47409E-07 | 2.30386E-08 |
| S5* | -2.45177E-02 | -3.60031E-03 | -5.85643E-04 | 2.63389E-04 | -2.66185E-05 | -1.46722E-06 | 4.75029E-07 | -2.62730E-08 |
| S12* | -2.87735E+00 | 2.61741E-03 | -4.44163E-03 | 2.94571E-03 | -1.02807E-03 | 2.15194E-04 | -2.75084E-05 | 1.76142E-06 |
| S13* | -2.35598E+00 | 9.94124E-03 | -1.29800E-02 | 8.57784E-03 | -2.94541E-03 | 5.37522E-04 | -4.83977E-05 | 1.75509E-06 |
| S17* | -2.78145E-01 | 2.18832E-03 | -1.97350E-02 | 1.56845E-02 | -6.71209E-03 | 1.64655E-03 | -2.17637E-04 | 1.20289E-05 |
| S18* | -1.18481E+00 | -3.32428E-03 | -8.75155E-03 | 6.05361E-03 | -2.20180E-03 | 4.78204E-04 | -6.42556E-05 | 4.35353E-06 |
| S19* | 3.38905E+00 | 8.10254E-03 | -5.12500E-03 | 2.31971E-03 | -7.56236E-04 | 1.74546E-04 | -2.57533E-05 | 1.61047E-06 |
| S20* | 3.04397E-01 | 3.57578E-03 | -4.33604E-03 | 1.34018E-03 | -2.17965E-04 | 4.65257E-06 | 6.50218E-07 | -3.42368E-08 |
제2 실시 예에 따른 광학계(601)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 6]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 500mm | ||
| D1 | 0 | -0.24650 | ||
| D2 | 0 | 0.24650 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S9 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 1.002 | 0.000 | 0.000 | |
| S11 | -1.002 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 0.000 | 0.000 | 2.188 | |
| S11 | 0.000 | 2.188 | 0.000 | |
[표 6]을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 광학계(601)는 근거리 촬영 시, 제3 렌즈 유닛(630)(예: 제4 렌즈(631) 및 제5 렌즈(632))이 제3 렌즈(621)에 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제4 렌즈(631)의 물체측 면(S17)과 제3 렌즈(621)의 상측 면(S13) 사이의 거리가 증가하고, 제5 렌즈(632)의 상측 면(S20)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 감소할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 4]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 500mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 4]의 D1은 -0.24650이고, D2는 0.24650일 수 있다. 이에 따라, S13과 S17 사이의 거리는 증가하고, S20과 S22 사이의 거리는 감소하게 된다. 제2 실시 예에 따른 광학계(601)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S9)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 9a는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 9b는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 9c는 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 9a를 참조하면, 제3 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 광학계(701)는 제1 렌즈 유닛(710), 제2 렌즈 유닛(720), 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(720)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(710)은 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈 유닛(720)은 음의 굴절력을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(710)은 물체측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(711), 및 상측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(712)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(710)은 조건식 1 및 조건식 2를 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 1과 관련하여 전체 광학계(701)의 초점 거리에 대한 제1 렌즈 유닛(710)의 초점 거리 Fg1의 비율인 Fg1/Ft=0.702 일 수 있다. 조건식 2와 관련하여 제2 렌즈(712)의 아베수에 대한 제1 렌즈(711)의 아베수의 비율인 Vd1/Vd2=2.154일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(720)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(721), 제3 렌즈에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(722), 및 제4 렌즈(722)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(723)를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(720)의 제3 렌즈(721)는 조건식 3을 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 3과 관련하여, 제3 렌즈의 t/D = 0.0606일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(720)은 카메라 모듈(400)의 초점 조절 기능이 수행될 때, 제2 광 축(OA2)을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 광학계의 초점 위치가 달라질 수 있다. 제1 실시 예와 달리, 제3 렌즈(721), 제4 렌즈(722), 및 제5 렌즈(723)는 함께 이동할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(720)은 조건식 4를 만족할 수 있다. 조리개 스토퍼는 제2 렌즈 유닛(720)에 포함되고, 조리개 직경(Da)에 대한 제2 렌즈 유닛(720)에 포함된 렌즈의 최대 유효경(Dmax)의 비율인 Dmax/Da=1.02일 수 있다.
도 9b를 참조하면, 도 9b의 <G1>은 제3 실시 예에 따른 광학계(701)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 9b의 <G2>는 제3 실시 예에 따른 광학계(701)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 9b의 <G3>는 제3 실시 예에 따른 광학계(701)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 9b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 9b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 9b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제3 실시 예에 따른 광학계(701)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(720)을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(720)(제3 렌즈(721), 제4 렌즈(722) 및 제5 렌즈(723))는 근거리 촬영 시 상측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 물체측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(720)은 근거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 7은 제3 실시 예에 따른 광학계(701)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.93844 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 5.13119 | 1.29360 | 1.54397 | 55.930 | 2.85000 |
| S3* | -172.32307 | 0.04803 | 2.75264 | |||
| S4* | 제2렌즈 | 7.91225 | 0.40283 | 1.61443 | 25.960 | 2.60182 |
| S5* | 4.18396 | 0.74035 | 2.37101 | |||
| 6 | 더미 | infinity | 0.50000 | 2.36044 | ||
| 7 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.27855 | ||
| S8 | 입사면 | infinity | 2.30000 | 1.83400 | 37.340 | 3.47131 |
| S9 | 반사면 | infinity | -2.30000 | 1.83400 | 37.340 | 4.16413 |
| S10 | 출사면 | infinity | -0.89952 | 3.47131 | ||
| 11 | 더미 | infinity | D1 | 1.74523 | ||
| S12* | 제3렌즈 | -8.10726 | -0.69664 | 1.67977 | 18.420 | 1.71160 |
| S13* (sto) |
-17.00773 | -0.56542 | 1.57844 | |||
| S14* | 제4렌즈 | 5.98407 | -0.25000 | 1.58693 | 30.770 | 1.56797 |
| S15* | -11.77003 | -0.23249 | 1.60280 | |||
| S16* | 제5렌즈 | -14.17159 | -0.63509 | 1.58043 | 36.130 | 1.85000 |
| S17* | 25.02666 | -4.56577 | 1.66029 | |||
| 18 | 더미 | infinity | D2 | 2.03444 | ||
| S19 | 광학 필터 |
infinity | -0.21 | 1.51680 | 64.170 | 2.03444 |
| S20 | infinity | -9.08531 | 2.04589 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0.00000 | 2.80028 |
상기 [표 7]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 7]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 7]에서, IMG는 이미지 센서(441)의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 7]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(710)에 포함된 제1 렌즈(711)의 물체측 면을 의미하고, S3는 제1 렌즈(711)의 상측 면을 의미한다. S4는 제1 렌즈 유닛(710)에 포함된 제2 렌즈(712)의 물체측 면을 의미하고, S5는 제2 렌즈(712)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 7]에서, S12는 제2 렌즈 유닛(720)에 포함된 제3 렌즈(721)의 물체측 면을 의미하고, S13(sto)는 제3 렌즈(721)의 상측 면을 의미하고, 제3 렌즈(721)의 상측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다.
상기 [표 7]에서, S14는 제2 렌즈 유닛(720)에 포함된 제4 렌즈(722)의 물체측 면을 의미하고, S15는 제4 렌즈(722)의 상측 면을 의미한다. S16는 제2 렌즈 유닛(720)에 포함된 제5 렌즈(723)의 물체측 면을 의미하고, S17은 제5 렌즈(723)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 7]에서, S8, S9, S10은 각각 반사 부재(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 7]에서, S19, 및 S20은 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제3 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 8]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E | F | G |
| S2* | -8.49046E-01 | 5.10042E-04 | 1.34005E-04 | -1.06023E-05 | 1.59547E-06 | -8.08798E-07 | 1.30702E-07 | -6.73532E-09 |
| S3* | 5.34815E-01 | 4.95581E-04 | 1.94612E-04 | -2.36900E-05 | -1.20277E-05 | 3.52434E-06 | -3.45724E-07 | 1.13291E-08 |
| S4* | -1.60258E+00 | -1.97578E-03 | -2.87554E-04 | 2.26777E-04 | -5.18784E-05 | 7.38476E-06 | -6.45601E-07 | 2.44596E-08 |
| S5* | 6.01961E-02 | -3.36286E-03 | -4.16413E-04 | 2.68556E-04 | -2.86183E-05 | -1.41006E-06 | 3.72227E-07 | -1.45141E-08 |
| S12* | 5.23407E+00 | 2.79859E-03 | -5.14025E-03 | 2.83230E-03 | -1.04575E-03 | 2.15130E-04 | -2.73082E-05 | 2.00564E-06 |
| S13* | -1.10551E+00 | 6.62745E-03 | -1.33945E-02 | 8.32971E-03 | -3.03814E-03 | 5.39700E-04 | -4.63170E-05 | 2.35923E-06 |
| S14* | -1.74410E+01 | 1.25027E-02 | -1.85065E-02 | 1.54854E-02 | -6.77128E-03 | 1.66441E-03 | -2.22575E-04 | 1.16845E-05 |
| S15* | 2.82062E-01 | -3.73144E-03 | -9.10081E-03 | 6.39241E-03 | -2.24028E-03 | 4.81276E-04 | -7.17515E-05 | 5.35590E-06 |
| S16* | -9.26586E-01 | -4.01916E-03 | -8.25492E-03 | 2.13381E-03 | -6.48556E-04 | 1.59005E-04 | -3.36027E-05 | 3.27411E-06 |
| S17* | -7.33403E-01 | -3.99159E-03 | -4.04719E-03 | 7.27154E-04 | -2.52423E-04 | 3.27320E-05 | -1.64339E-05 | 2.24176E-06 |
제3 실시 예에 따른 광학계(701)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 9]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 800mm | ||
| D1 | 0 | -0.90000 | ||
| D2 | 0 | 0.90000 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S9 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 1.010 | 0.000 | 0.000 | |
| S11 | -1.010 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 0.000 | 0.000 | 2.112 | |
| S11 | 0.000 | 2.112 | 0.000 | |
[표 9]를 참조하면, 제3 실시 예에 따른 광학계(701)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(720)(예: 제3 렌즈(721), 제4 렌즈(722) 및 제5 렌즈(723))이 반사 부재(450)에 멀어지는 방향으로 이동하여, 제3 렌즈(721)의 물체측 면(S12)과 반사 부재(450)의 출사면(S10) 사이의 거리가 증가하고, 제5 렌즈(723)의 상측 면(S17)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 감소할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 7]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 800mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 7]의 D1은 -0.90000이고, D2는 0.90000일 수 있다. 이에 따라, S10과 S12 사이의 거리는 증가하고, S17과 S19 사이의 거리는 감소하게 된다. 제3 실시 예에 따른 광학계(701)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S9)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 10a는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 10b는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 10c는 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 10a를 참조하면, 제4 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 광학계(801)는 제1 렌즈 유닛(810), 제2 렌즈 유닛(820), 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(820)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(810)은 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈 유닛(820)은 음의 굴절력을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(810)은 물체측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(811), 및 상측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(812)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(810)은 조건식 1 및 조건식 2를 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 1과 관련하여 전체 광학계(801)의 초점 거리에 대한 제1 렌즈 유닛(810)의 초점 거리 Fg1의 비율인 Fg1/Ft=0.84 일 수 있다. 조건식 2와 관련하여 제2 렌즈(812)의 아베수에 대한 제1 렌즈(811)의 아베수의 비율인 Vd1/Vd2=2.154일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(820)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(821), 제3 렌즈에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(822), 및 제4 렌즈(822)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(823)를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(820)의 제3 렌즈(821)는 조건식 3을 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 3과 관련하여, 제3 렌즈(821)의 t/D = 0.0534일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(820)은 카메라 모듈(400)의 초점 조절 기능이 수행될 때, 제2 광 축(OA2)을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 광학계(801)의 초점 위치가 달라질 수 있다. 제1 실시 예와 달리, 제3 렌즈(821), 제4 렌즈(822), 및 제5 렌즈(823)는 함께 이동할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(820)은 조건식 4를 만족할 수 있다. 조리개 스토퍼는 제2 렌즈 유닛(820)에 포함되고, 조리개 직경(Da)에 대한 제2 렌즈 유닛(820)에 포함된 렌즈의 최대 유효경(Dmax)의 비율인 Dmax/Da=1.02일 수 있다.
도 10b를 참조하면, 도 10b의 <G1>은 제4 실시 예에 따른 광학계(801)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 10b의 <G2>는 제4 실시 예에 따른 광학계(801)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 10b의 <G3>는 제4 실시 예에 따른 광학계(801)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 10b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 10b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 10b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제4 실시 예에 따른 광학계(801)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(820)을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(820)(제3 렌즈(821), 제4 렌즈(822) 및 제5 렌즈(823))는 근거리 촬영 시 상측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 물체측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(820)은 근거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 10c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 10은 제4 실시 예에 따른 광학계(801)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.93298 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 5.37675 | 1.31796 | 1.54397 | 55.930 | 2.85000 |
| S3* | infinity | 0.05000 | 2.74147 | |||
| S4* | 제2렌즈 | 7.78612 | 0.40043 | 1.61443 | 25.960 | 2.61103 |
| S5* | 4.12415 | 0.73161 | 2.39240 | |||
| 6 | 더미 | infinity | 0.50000 | 2.38411 | ||
| 7 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.31471 | ||
| S8 | 입사면 | infinity | 2.30000 | 1.83400 | 37.340 | 3.47131 |
| S9 | 반사면 | infinity | -2.30000 | 1.83400 | 37.340 | 4.16413 |
| S10 | 출사면 | infinity | -0.50000 | 3.47131 | ||
| 11 | 더미 | infinity | D1 | 1.91879 | ||
| S12* | 제3렌즈 | -6.97253 | -0.60478 | 1.67977 | 18.420 | 1.88777 |
| S13* (sto) |
-26.08790 | -0.05786 | 1.81886 | |||
| 14 | 더미 | infinity | -0.38413 | 1.81597 | ||
| 15 | 더미 | infinity | 0.00000 | 1.74310 | ||
| 16 | 더미 | infinity | -0.17708 | 1.74310 | ||
| S17* | 제4렌즈 | 6.46291 | -0.78874 | 1.61443 | 25.960 | 1.74091 |
| S18* | -15.14113 | -2.5229 | 1.66265 | |||
| S19* | 제5렌즈 | -5.46837 | -0.53078 | 1.54397 | 55.930 | 1.85000 |
| S20* | -8.89783 | -4.56401 | 1.81755 | |||
| 21 | 더미 | infinity | D2 | 2.13534 | ||
| S22 | 광학필터 | infinity | -0.21000 | 1.51680 | 64.170 | 2.13534 |
| S23 | infinity | -8.91511 | 2.14545 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0 | 2.80017 |
상기 [표 10]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 10]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 10]에서, IMG는 이미지 센서(441)의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 10]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(810)에 포함된 제1 렌즈(811)의 물체측 면을 의미하고, S3는 제1 렌즈(811)의 상측 면을 의미한다. S4는 제1 렌즈 유닛(810)에 포함된 제2 렌즈(812)의 물체측 면을 의미하고, S5는 제2 렌즈(812)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 10]에서, S12는 제2 렌즈 유닛(820)에 포함된 제3 렌즈(821)의 물체측 면을 의미하고, S13(sto)는 제3 렌즈(821)의 상측 면을 의미하고, 제3 렌즈(821)의 상측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다.
상기 [표 10]에서, S17는 제2 렌즈 유닛(820)에 포함된 제4 렌즈(822)의 물체측 면을 의미하고, S18는 제4 렌즈(822)의 상측 면을 의미한다. S19는 제2 렌즈 유닛(820)에 포함된 제5 렌즈(823)의 물체측 면을 의미하고, S20은 제5 렌즈(823)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 10]에서, S8, S9, S10은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 10]에서, S22, 및 S23은 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제4 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 11]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E | F | G |
| S2* | 3.07731E-02 | -2.95843E-04 | 8.66850E-05 | -8.61792E-06 | 1.66615E-06 | -8.09485E-07 | 1.28673E-07 | -6.73603E-09 |
| S3* | 4.09881E-07 | 8.79142E-05 | 2.12451E-04 | -2.10914E-05 | -1.19519E-05 | 3.50507E-06 | -3.44550E-07 | 1.10249E-08 |
| S4* | -4.16818E+00 | -1.81115E-03 | -3.61192E-04 | 2.27437E-04 | -5.09387E-05 | 7.51752E-06 | -6.46713E-07 | 2.30555E-08 |
| S5* | -1.82003E-02 | -3.58840E-03 | -5.79004E-04 | 2.64205E-04 | -2.65087E-05 | -1.46027E-06 | 4.75268E-07 | -2.59717E-08 |
| S12* | -2.97978E+00 | 2.62997E-03 | -4.46229E-03 | 2.94505E-03 | -1.02753E-03 | 2.15544E-04 | -2.75685E-05 | 1.75709E-06 |
| S13* | -9.54086E-01 | 1.00315E-02 | -1.29400E-02 | 8.58062E-03 | -2.94629E-03 | 5.37972E-04 | -4.85656E-05 | 1.71468E-06 |
| S17* | -1.32492E-01 | 2.26655E-03 | -1.97247E-02 | 1.56953E-02 | -6.71443E-03 | 1.64379E-03 | -2.18295E-04 | 1.22310E-05 |
| S18* | 2.67201E-01 | -3.36461E-03 | -8.73920E-03 | 6.03065E-03 | -2.21132E-03 | 4.80935E-04 | -6.47446E-05 | 4.35353E-06 |
| S19* | 3.33662E+00 | 8.03758E-03 | -5.17382E-03 | 2.32053E-03 | -7.53288E-04 | 1.74349E-04 | -2.60335E-05 | 1.60218E-06 |
| S20* | 1.43873E-01 | 3.57355E-03 | -4.29181E-03 | 1.34186E-03 | -2.29464E-04 | 7.06687E-06 | 1.38272E-06 | -3.12967E-07 |
제4 실시 예에 따른 광학계(801)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 12]와 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 500mm | ||
| D1 | 0 | -2.21390 | ||
| D2 | 0 | 2.21390 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S9 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 1.006 | 0.000 | 0.000 | |
| S11 | -1.006 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 0.000 | 0.000 | 2.207 | |
| S11 | 0.000 | 2.207 | 0.000 | |
[표 12]를 참조하면, 제4 실시 예에 따른 광학계(801)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(820)(예: 제3 렌즈(821), 제4 렌즈(822) 및 제5 렌즈(823))이 반사 부재(450)에 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제3 렌즈(821)의 물체측 면(S12)과 반사 부재(450)의 출사면(S10) 사이의 거리가 증가하고, 제5 렌즈(823)의 상측 면(S20)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 감소할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 10]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 500mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 10]의 D1은 -2.21390이고, D2는 2.21390일 수 있다. 이에 따라, S10과 S12 사이의 거리는 증가하고, S20과 S22 사이의 거리는 감소하게 된다. 제4 실시 예에 따른 광학계(801)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S9)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 11a는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 11b는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 11c는 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 11a를 참조하면, 제5 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 광학계(901)는 제1 렌즈 유닛(910), 제2 렌즈 유닛(920), 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(920)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(910)은 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈 유닛(920)은 음의 굴절력을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(910)은 물체측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(911), 및 상측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(912)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(910)은 조건식 1 및 조건식 2를 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 1과 관련하여 전체 광학계(901)의 초점 거리에 대한 제1 렌즈 유닛(910)의 초점 거리 Fg1의 비율인 Fg1/Ft=0.6845 일 수 있다. 조건식 2와 관련하여 제2 렌즈(912)의 아베수에 대한 제1 렌즈(911)의 아베수의 비율인 Vd1/Vd2=2.154일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(920)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(921), 제3 렌즈(921)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(922), 및 제4 렌즈(922)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(923)를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(920)의 제3 렌즈(921)는 조건식 3을 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 3과 관련하여, 제3 렌즈(921)의 t/D = 0.0277일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(920)은 카메라 모듈(400)의 초점 조절 기능이 수행될 때, 제2 광 축(OA2)을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 광학계(901)의 초점 위치가 달라질 수 있다. 제1 실시 예와 달리, 제3 렌즈(921), 제4 렌즈(922), 및 제5 렌즈(923)는 함께 이동할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(920)은 조건식 4를 만족할 수 있다. 조리개 스토퍼는 제2 렌즈 유닛(920)에 포함되고, 조리개 직경(Da)에 대한 제2 렌즈 유닛(920)에 포함된 렌즈의 최대 유효경(Dmax)의 비율인 Dmax/Da=1.0244일 수 있다.
도 11b를 참조하면, 도 11b의 <G1>은 제5 실시 예에 따른 광학계(901)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 11b의 <G2>는 제5 실시 예에 따른 광학계(901)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 11b의 <G3>는 제5 실시 예에 따른 광학계(901)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 11b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 11b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 11b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제5 실시 예에 따른 광학계(901)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(920)을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(920)(제3 렌즈(921), 제4 렌즈(922) 및 제5 렌즈(923))는 근거리 촬영 시 상측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 물체측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(920)은 근거리 촬영 시 이미지 센서에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 13은 제5 실시 예에 따른 광학계(901)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 3.06557 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 4.98459 | 1.28700 | 1.54397 | 55.930 | 2.96500 |
| S3* | 71.82191 | 0.10265 | 2.88185 | |||
| S4* | 제2렌즈 | 9.15271 | 0.35016 | 1.61443 | 25.960 | 2.72244 |
| S5* | 4.88461 | 0.73752 | 2.48537 | |||
| 6 | 더미 | infinity | 0.46000 | 2.48062 | ||
| 7 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.40434 | ||
| S8 | 입사면 | infinity | 2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 3.67696 |
| S9 | 반사면 | infinity | -2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 4.20119 |
| S10 | 출사면 | infinity | -1.80000 | 3.37380 | ||
| 11 | 더미 | infinity | D1 | 1.70478 | ||
| S12* | 제3렌즈 | -32.82811 | -0.51759 | 1.67075 | 19.240 | 1.69627 |
| S13* (sto) |
9.09289 | -0.33932 | 1.65584 | |||
| S14* | 제4렌즈 | 3.38676 | -0.52509 | 1.63916 | 23.520 | 1.61356 |
| S15* | 4.90505 | -0.03000 | 1.61410 | |||
| S16* | 제5렌즈 | 7.06888 | -0.3195 | 1.63916 | 23.520 | 1.60807 |
| S17* | 45.15098 | -13.38769 | 1.62535 | |||
| 18 | 더미 | infinity | D2 | 2.77325 | ||
| S19 | 광학 필터 | infinity | -0.21 | 1.51680 | 64.170 | 2.77325 |
| S20 | infinity | -0.04007 | 2.80573 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0.00000 | 2.81612 |
상기 [표 13]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 13]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 13]에서, IMG는 이미지 센서(441)의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 13]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(910)에 포함된 제1 렌즈(911)의 물체측 면을 의미하고, S3는 제1 렌즈(911)의 상측 면을 의미한다. S4는 제1 렌즈 유닛(910)에 포함된 제2 렌즈(912)의 물체측 면을 의미하고, S5는 제2 렌즈(912)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 13]에서, S12는 제2 렌즈 유닛(920)에 포함된 제3 렌즈(921)의 물체측 면을 의미하고, S13(sto)는 제3 렌즈(921)의 상측 면을 의미하고, 제3 렌즈(921)의 상측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다.
상기 [표 13]에서, S14는 제2 렌즈 유닛(920)에 포함된 제4 렌즈(922)의 물체측 면을 의미하고, S15는 제4 렌즈(922)의 상측 면을 의미한다. S16는 제2 렌즈 유닛(920)에 포함된 제5 렌즈(923)의 물체측 면을 의미하고, S17은 제5 렌즈(923)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 13]에서, S8, S9, S10은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 13]에서, S19, 및 S20은 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제5 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 14]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E | F | G |
| S2* | 2.59905E-01 | -1.36886E-04 | 8.57487E-05 | -7.79027E-06 | 8.80293E-07 | -7.99472E-07 | 1.34069E-07 | -7.05296E-09 |
| S3* | 1.13057E+01 | 1.75978E-04 | 2.21275E-04 | -2.66777E-05 | -1.14452E-05 | 3.47785E-06 | -3.46750E-07 | 1.13749E-08 |
| S4* | -8.32077E-01 | -1.41810E-03 | -3.10494E-04 | 2.28309E-04 | -5.03485E-05 | 7.36475E-06 | -6.36596E-07 | 2.28669E-08 |
| S5* | 5.44822E-01 | -1.91322E-03 | -3.36759E-04 | 2.27713E-04 | -2.33161E-05 | -1.28035E-06 | 4.48434E-07 | -2.63677E-08 |
| S12* | -6.22057E-01 | 2.33636E-03 | -4.68294E-03 | 3.00961E-03 | -1.02684E-03 | 2.14223E-04 | -2.97596E-05 | 1.66458E-06 |
| S13* | -2.42770E+00 | 1.17574E-02 | -1.36032E-02 | 8.87662E-03 | -3.07482E-03 | 5.63742E-04 | -5.27796E-05 | 1.49462E-06 |
| S14* | -3.11957E-03 | 1.64506E-03 | -2.00208E-02 | 1.57128E-02 | -6.79140E-03 | 1.69076E-03 | -2.28307E-04 | 1.26958E-05 |
| S15* | 3.32345E+00 | -4.02912E-03 | -8.19625E-03 | 4.71056E-03 | -1.47414E-03 | 2.51848E-04 | -1.90874E-05 | -8.00446E-07 |
| S16* | 6.11250E-01 | 6.90581E-03 | -3.23745E-03 | -3.16349E-04 | 6.77945E-04 | -3.17293E-04 | 6.19841E-05 | -3.24973E-06 |
| S17* | 2.03870E+00 | 7.91488E-04 | -1.67759E-03 | -2.99502E-04 | 4.15184E-04 | -2.39757E-04 | 5.48942E-05 | -2.56285E-06 |
제5 실시 예에 따른 광학계(901)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 15]와 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 500mm | ||
| D1 | 0 | -0.77240 | ||
| D2 | 0 | 0.77240 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S9 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 1.026 | 0.000 | 0.000 | |
| S11 | -1.026 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 0.000 | 0.000 | 1.095 | |
| S11 | 0.000 | 1.095 | 0.000 | |
[표 15]를 참조하면, 제5 실시 예에 따른 광학계(901)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(920)(예: 제3 렌즈(921), 제4 렌즈(922) 및 제5 렌즈(923))이 반사 부재(450)에 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제3 렌즈(921)의 물체측 면(S12)과 반사 부재(450)의 출사면(S10) 사이의 거리가 증가하고, 제5 렌즈(923)의 상측 면(S17)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 감소할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 13]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 500mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 13]의 D1은 -0.77240이고, D2는 0.77240일 수 있다. 이에 따라, S10과 S12 사이의 거리는 증가하고, S17과 S19 사이의 거리는 감소하게 된다. 제5 실시 예에 따른 광학계(901)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S9)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 12a는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 12b는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 12c는 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 12a를 참조하면, 제6 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 광학계(1001)는 제1 렌즈 유닛(1010), 제2 렌즈 유닛(1020), 반사 부재(450), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(444)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1020)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1010)은 양의 굴절력을 가지고, 제2 렌즈 유닛(1020)은 음의 굴절력을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1010)은 물체측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈(1011), 및 상측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈(1012)를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1010)은 조건식 1 및 조건식 2를 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 1과 관련하여 전체 광학계(1001)의 초점 거리에 대한 제1 렌즈 유닛(1010)의 초점 거리 Fg1의 비율인 Fg1/Ft=0.722 일 수 있다. 조건식 2와 관련하여 제2 렌즈(1012)의 아베수에 대한 제1 렌즈(1011)의 아베수의 비율인 Vd1/Vd2=2.154일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1020)은 물체측(예: 반사 부재(450)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제3 렌즈(1021), 제3 렌즈(1021)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(1022), 제4 렌즈(1022)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(1023), 및 제5 렌즈(1023)에 비해 상측(예: 이미지 센서(441)측)에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제6 렌즈(1024)를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1020)의 제3 렌즈(1021)는 조건식 3을 만족할 수 있다. 예를 들어, 조건식 3과 관련하여, 제3 렌즈(1021)의 t/D = 0.0313일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1020)은 카메라 모듈(400)의 초점 조절 기능이 수행될 때, 제2 광 축(OA2)을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 광학계(1001)의 초점 위치가 달라질 수 있다. 제1 실시 예와 달리, 제3 렌즈(1021), 제4 렌즈(1022), 제5 렌즈(1023), 및 제6 렌즈(1024)는 함께 이동할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1020)은 조건식 4를 만족할 수 있다. 조리개 스토퍼는 제1 렌즈 유닛(1010)에 포함되고, 조리개 직경(Da)에 대한 제2 렌즈 유닛(1020)에 포함된 렌즈의 최대 유효경(Dmax)의 비율인 Dmax/Da=0.5859일 수 있다.
도 12b를 참조하면, 도 12b의 <G1>은 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 12b의 <G2>는 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 12b의 <G3>는 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 12b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 12b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 12b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 12c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1020)을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(1020)(제3 렌즈(1021), 제4 렌즈(1022), 제5 렌즈(1023), 및 제6 렌즈(1024))는 근거리 촬영 시 상측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 물체측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1020)은 근거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 12c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 16은 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.93969 | ||
| S2* (sto) |
제1렌즈 | 4.93272 | 1.28752 | 1.54397 | 55.930 | 2.93969 |
| S3* | 54.67856 | 0.10271 | 2.84955 | |||
| S4* | 제2렌즈 | 8.91134 | 0.35000 | 1.61443 | 25.960 | 2.69877 |
| S5* | 4.72615 | 0.73651 | 2.46046 | |||
| 6 | 더미 | infinity | 0.40000 | 2.45796 | ||
| 7 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.39648 | ||
| S8 | 입사면 | infinity | 2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 3.18904 |
| S9 | 반사면 | infinity | -2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 3.69401 |
| S10 | 출사면 | infinity | -1.71000 | 2.72641 | ||
| 11 | 더미 | infinity | D1 | 1.76069 | ||
| S12* | 제3렌즈 | -28.91313 | -0.52758 | 1.67075 | 19.240 | 1.75103 |
| S13* | 9.76536 | -0.32344 | 1.71011 | |||
| S14* | 제4렌즈 | 3.65121 | -0.41165 | 1.63916 | 23.520 | 1.64979 |
| S15* | 5.38371 | -0.03000 | 1.61215 | |||
| S16* | 제5렌즈 | 8.24772 | -0.25031 | 1.63916 | 23.520 | 1.60807 |
| S17* | 69.86409 | -0.30622 | 1.62082 | |||
| S18* | 제6렌즈 | 24.17136 | -0.25 | 1.54397 | 55.930 | 1.64088 |
| S19* | 24.15255 | -12 | 1.65994 | |||
| 20 | 더미 | infinity | D2 | 2.63379 | ||
| S21 | 광학 필터 | infinity | -0.21000 | 1.51680 | 64.170 | 2.63379 |
| S22 | infinity | -1.76075 | 2.64494 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0 | 2.80289 |
상기 [표 16]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제2 광 축 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 16]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 16]에서, IMG는 이미지 센서의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 16]에서, S2(sto)는 제1 렌즈 유닛(1010)에 포함된 제1 렌즈(1011)의 물체측 면을 의미하고, 제1 렌즈(1011)의 물체측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다. S3는 제1 렌즈(1011)의 상측 면을 의미한다. S4는 제1 렌즈 유닛(1010)에 포함된 제2 렌즈(1012)의 물체측 면을 의미하고, S5는 제2 렌즈(1012)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 16]에서, S12는 제2 렌즈 유닛(1020)에 포함된 제3 렌즈(1021)의 물체측 면을 의미하고, S13은 제3 렌즈(1021)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 16]에서, S14는 제2 렌즈 유닛(1020)에 포함된 제4 렌즈(1022)의 물체측 면을 의미하고, S15는 제4 렌즈(1022)의 상측 면을 의미한다. S16는 제2 렌즈 유닛(1020)에 포함된 제5 렌즈(1023)의 물체측 면을 의미하고, S17은 제5 렌즈(1023)의 상측 면을 의미한다. S18는 제2 렌즈 유닛(1020)에 포함된 제6 렌즈(1024)의 물체측 면을 의미하고, S19은 제6 렌즈(1024)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 16]에서, S8, S9, S10은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 16]에서, S21, 및 S22는 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제6 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 17]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E | F | G |
| S2* | 2.60797E-01 | -1.33600E-04 | 8.61246E-05 | -7.83407E-06 | 8.77362E-07 | -7.99487E-07 | 1.34040E-07 | -7.04208E-09 |
| S3* | 5.74536E+00 | 1.69686E-04 | 2.20832E-04 | -2.65676E-05 | -1.14340E-05 | 3.47706E-06 | -3.46781E-07 | 1.13930E-08 |
| S4* | -7.98018E-01 | -1.41182E-03 | -3.08483E-04 | 2.28214E-04 | -5.03613E-05 | 7.36353E-06 | -6.36763E-07 | 2.29579E-08 |
| S5* | 5.38902E-01 | -1.92349E-03 | -3.42083E-04 | 2.28256E-04 | -2.32943E-05 | -1.27504E-06 | 4.49336E-07 | -2.66253E-08 |
| S12* | -5.33875E+00 | 2.32155E-03 | -4.70249E-03 | 3.01117E-03 | -1.02736E-03 | 2.14500E-04 | -2.95427E-05 | 1.66443E-06 |
| S13* | -2.45962E+00 | 1.17514E-02 | -1.35986E-02 | 8.87297E-03 | -3.07469E-03 | 5.63804E-04 | -5.28376E-05 | 1.54063E-06 |
| S14* | 2.89213E-03 | 1.67025E-03 | -2.00248E-02 | 1.57177E-02 | -6.79149E-03 | 1.69080E-03 | -2.28408E-04 | 1.26437E-05 |
| S15* | 3.31918E+00 | -4.04043E-03 | -8.18264E-03 | 4.70615E-03 | -1.47150E-03 | 2.52354E-04 | -1.89094E-05 | -7.20725E-07 |
| S16* | 4.96330E-01 | 6.88933E-03 | -3.28107E-03 | -3.11746E-04 | 6.75342E-04 | -3.17094E-04 | 6.19110E-05 | -3.16396E-06 |
| S17* | -8.03267E-02 | 8.32967E-04 | -1.61405E-03 | -2.88250E-04 | 4.18006E-04 | -2.38555E-04 | 5.54894E-05 | -2.84734E-06 |
| S18* | 0.00000E+00 | 2.09531E-05 | 1.44406E-06 | 2.89316E-06 | -9.18972E-07 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
| S19* | 0.00000E+00 | 6.22760E-06 | 1.11927E-05 | -1.01207E-06 | -3.99946E-07 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
제6 실시 예에 따른 광학계(1001)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 18]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 500mm | ||
| D1 | 0 | -1.64020 | ||
| D2 | 0 | 1.64020 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S9 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 1.018 | 0.000 | 0.000 | |
| S11 | -1.018 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S7 | 0.000 | 0.000 | 1.897 | |
| S11 | 0.000 | 1.897 | 0.000 | |
[표 18]을 참조하면, 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(1020)(예: 제3 렌즈(1021), 제4 렌즈(1022), 제5 렌즈(1023) 및 제6 렌즈(1024))이 반사 부재(450)에 멀어지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제3 렌즈(1021)의 물체측 면(S12)과 반사 부재(450)의 출사면(S10) 사이의 거리가 증가하고, 제6 렌즈(1024)의 상측 면(S19)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 감소할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 13]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 500mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 16]의 D1은 -1.64020이고, D2는 1.64020일 수 있다. 이에 따라, S10과 S12 사이의 거리는 증가하고, S19와 S21 사이의 거리는 감소하게 된다. 제6 실시 예에 따른 광학계(1001)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S9)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
다양한 실시 예에서 따르면, 카메라 모듈(예: 도 4의 카메라 모듈(400))은, 앞서 설명한 제1 실시 예 내지 제6 실시 예에 따른 광학계들(501, 601, 701, 801, 901, 1001)과 다른 구조 및/또는 광학 특성(또는 광학 조건)을 갖는 광학계를 포함할 수 있다. 이하에서, 다른 실시 예의 광학계에 대해 설명한다.
도 13a는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 13b는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 13c는 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 13a를 참조하면, 제7 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계(1101)는 제1 렌즈 유닛(1110), 제2 렌즈 유닛(1120), 반사 부재(450)(예: 도 5의 반사 부재(450)), 이미지 센서(441)(예: 도 5의 이미지 센서(441)) 및 광학 필터(예: 도 5의 광학 필터(444))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1110)은 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(1111)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)는 제1 실시 예 내지 제6 실시 예의 광학계들(501, 601, 701, 801, 901, 1001)과 달리, 제1 렌즈 유닛(1110)이 하나의 렌즈로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1120)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1120)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1120)은 반사 부재(450) 측으로부터 순차적으로 배치되는 제2 렌즈(1121), 제3 렌즈(1122), 제4 렌즈(1123) 및 제5 렌즈(1124)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1120)은 제2 렌즈(1121)가 반사 부재(450)에 가장 인접하게 배치되고, 제5 렌즈(1124)가 이미지 센서(441)에 가장 인접하게 배치되고, 제3 렌즈(1122) 및 제4 렌즈(1123)가 제2 렌즈(1121)와 제5 렌즈(1124) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다.
제7 실시 예에 따른 광학계(1101)의 제2 렌즈 유닛(1120)은 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(1121), 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(1122), 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(1123) 및 음의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(1124)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1120) 또는 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 렌즈들의 적어도 일부를 제2 광 축(예: 도 5 및 도 6의 제2 광 축(OA2)) 방향으로 이동시킴으로써, 초점 위치를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1120)은 전체가 이동하거나, 또는 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 개별 렌즈가 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1110)은 아래의 [조건식 5]를 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 5] 1 ≤ Fg1/Ft ≤ 5
여기서, Fg1은 제1 렌즈 유닛(1110)에 포함된 제1 렌즈(1111)의 초점 거리로 규정되고, Ft는 광학계(1101) 전체의 초점 거리(예: 합성 초점 거리)로 규정될 수 있다. [조건식 5]에 따르면, 전체 광학계(110)의 굴절력에 대해 제1 렌즈(1111)의 굴절력을 소정의 범위로 제한함으로써, 반사 부재(450) 및 제2 광 축(OA2)에 배치된 다른 렌즈 유닛(예: 제2 렌즈 유닛(1120))의 크기가 감소될 수 있다. 또한, 초점 조절을 위해 이동하는 렌즈 또는 렌즈 유닛(예: 제2 렌즈 유닛(1120))의 이동 거리가 지정된 범위 내로 제한될 수 있다. [조건식 5]는 앞서 설명한 [조건식 1]에 관련된 것으로서, 광학계(1101)의 구조가 변경됨에 따라 상한과 하한이 [조건식 1]과 상이하게 설정된 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1120)은 물체측(예: 반사 부재(450))에 가장 가까운 렌즈(1121)가 소정의 광학 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 렌즈들 중 반사 부재(450)에 가장 가까운 제2 렌즈(1121)는 물체측 렌즈면(S11)(예: 반사 부재(450)와 마주보는 렌즈면)이 아래의 [조건식 6]을 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 6] t/D ≤ 0.15
여기서, D는 제2 렌즈(1121)의 유효경으로 규정될 수 있다. t는 제2 렌즈(1121)의 물체측 렌즈면(S11)의 최대 높이 차이로 규정될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈(1121)는 양의 굴절력을 가지고 물체측 렌즈면(S11)이 볼록한 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, t는 제2 렌즈(1121)의 물체측 렌즈면(S11)의 가장자리로부터 제2 렌즈(1121)의 물체측 렌즈면(S11)의 정점(또는 중심점)까지 제2 광 축(OA2) 방향으로 측정된 높이 차이 중 최대 값으로 규정(예: 도 5 참조)될 수 있다. [조건식 6]은 앞서 설명한 [조건식 3]에 관련된 것으로서, 광학계(1101)의 구조가 변경됨에 따라 상한과 하한이 [조건식 3]과 상이하게 설정된 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, 광학계(1101)는 제2 광 축(OA2) 상에 배치되는 조리개(Aperture)를 포함하고, 제2 렌즈 유닛(1120)은 아래의 [조건식 7]을 만족하도록 구성될 수 있다.
[조건식 7] 0.5 ≤ Dmax/Da ≤ 1.3
여기서, Dmax는 제2 광 축(OA2) 상에 배치되는 제2 렌즈 유닛(1120)의 렌즈들(예: 제2 렌즈(1121), 제3 렌즈(1122), 제4 렌즈(1123) 및 제5 렌즈(1124))의 최대 유효경으로 규정되고, Da는 조리개의 직경으로 규정될 수 있다. [조건식 7]은 앞서 설명한 [조건식 4]와 관련된 것으로서, 광학계(1101)의 구조가 변경됨에 따라 상한이 [조건식 4]와 상이하게 설정된 것으로 이해될 수 있다.
제7 실시 예에 따른 광학계(1101)는 상기의 [조건식 5], [조건식 6] 및/또는 [조건식 7]을 만족할 수 있다. 예를 들어, 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)에서 [조건식 5]에 기초하여 계산된 제1 렌즈(1111)의 광학 조건은 'Fg1/Ft=1.977' 일 수 있다. 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)에서 [조건식 6]에 기초하여 계산된 제2 렌즈(1121)의 광학 조건은 't/D=0.11' 일 수 있다. 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)에서 [조건식 7]에 기초하여 계산된 제2 렌즈 유닛(1120)의 광학 조건은 'Dmax/Da=1.162' 일 수 있다.
도 13b를 참조하면, 도 13b의 <G1>은 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 13b의 <G2>는 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 13b의 <G3>는 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 13b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 13b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 13b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 13c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 전체 렌즈들을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(1120)(제2 렌즈(1121), 제3 렌즈(1122), 제4 렌즈(1123) 및 제5 렌즈(1124))은 근거리 촬영 시 물체측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 상측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1120)은 근거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 13c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(예: 도 6의 제1 회전 축(R1))을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(예: 도 6의 제2 회전 축(R2))을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 19는 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.0000 | 3.23208 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 5.59737 | 1.5000 | 1.54397 | 55.93 | 3.00000 |
| S3* | 7.72600 | 1.0000 | 2.58255 | |||
| 4 | 더미 | infinity | 0.5000 | 2.45453 | ||
| 5 | 더미 | infinity | 0.0000 | 2.32297 | ||
| S6 | 입사면 | infinity | 2.2500 | 1.83400 | 37.34 | 2.32297 |
| S7 | 반사면 | infinity | -2.25 | 1.83400 | 37.34 | 2.03454 |
| S8 | 출사면 | infinity | 0 | 1.78766 | ||
| 9 | 더미 | infinity | -1.9 | 1.78766 | ||
| 10 | 더미 | infinity | D1 | 1.53804 | ||
| S11* (sto) |
제2렌즈 | -2.97905 | -0.8580 | 1.54397 | 55.93 | 1.50246 |
| S12* | -417.65018 | -0.1376 | 1.53823 | |||
| S13* | 제3렌즈 | 7.49956 | -0.4000 | 1.67075 | 19.24 | 1.52810 |
| S14* | -2.47404 | -0.2663 | 1.52558 | |||
| S15* | 제4렌즈 | -5.77296 | -1.0295 | 1.67075 | 19.24 | 1.59653 |
| S16* | 4.48654 | -0.0521 | 1.62189 | |||
| S17* | 제5렌즈 | -3.80291 | -0.4000 | 1.54397 | 55.93 | 1.60173 |
| S18* | -2.31131 | D2 | 1.74918 | |||
| 19 | 더미 | infinity | -1.5 | 1.72894 | ||
| S20 | 광학 필터 | infinity | -0.21 | 1.51680 | 64.20000 | 2.07E+00 |
| S21 | infinity | -6.1245 | 2.10E+00 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0 | 3.50E+00 |
상기 [표 19]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제1 광 축에 수직한 제2 광 축 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 19]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 19]에서 IMG는 이미지 센서의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 19]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(1110)에 포함된 제1 렌즈(1111)의 물체측 면을 의미한다. S3는 제1 렌즈(1111)의 상측 면(예: 반사 부재(450)를 향하는 면)을 의미한다.
상기 [표 19]에서, S11(sto)는 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 제2 렌즈(1121)의 물체측 면(예: 반사 부재(450)를 향하는 면)을 의미하고, 제2 렌즈(1121)의 물체측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다. S12은 제2 렌즈(1121)의 상측 면(예: 이미지 센서(441)를 향하는 면)을 의미한다. S13는 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 제3 렌즈(1122)의 물체측 면을 의미하고, S14는 제3 렌즈(1122)의 상측 면을 의미한다. S15는 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 제4 렌즈(1123)의 물체측 면을 의미하고, S16은 제4 렌즈(1123)의 상측 면을 의미한다. S17는 제2 렌즈 유닛(1120)에 포함된 제5 렌즈(1124)의 물체측 면을 의미하고, S18은 제5 렌즈(1124)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 19]에서, S6, S7 및 S8은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 19]에서, S20 및 S21는 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제7 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 20]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D | E |
| S2* | -3.70864E+00 | 3.25034E-03 | -9.92096E-05 | 2.30739E-05 | -2.03205E-06 | 9.82278E-08 |
| S3* | -6.98544E-01 | 1.36898E-03 | -4.48491E-05 | 4.57374E-05 | -6.00718E-06 | 3.87051E-07 |
| S11* | 3.77357E-01 | -6.94516E-03 | -2.31391E-04 | -3.16482E-03 | 1.43891E-03 | -4.11637E-04 |
| S12* | 2.52119E-06 | 8.49653E-03 | -1.38500E-02 | 9.58184E-04 | 1.42269E-04 | -4.95336E-05 |
| S13* | -7.13787E+00 | -9.48104E-04 | 2.42723E-03 | -1.79367E-03 | 3.52738E-04 | 3.38393E-05 |
| S14* | -5.00534E+00 | 9.62566E-03 | -1.40911E-04 | 3.20772E-03 | -4.18655E-04 | -1.24593E-04 |
| S15* | 7.70913E+00 | 1.26520E-02 | -1.71857E-02 | 7.09980E-03 | -2.89639E-04 | -1.81427E-04 |
| S16* | -8.22204E+00 | 7.32178E-05 | -1.14550E-02 | 2.98116E-03 | 5.21898E-04 | -2.03475E-04 |
| S17* | 3.56302E+00 | -1.34098E-01 | 1.40035E-02 | -2.48343E-03 | 1.47811E-03 | -4.90547E-04 |
| S18* | -7.51057E+00 | -6.84565E-02 | 1.29425E-02 | 7.90378E-04 | -8.61475E-04 | 1.26046E-04 |
제7 실시 예에 따른 광학계(1101)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 21]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | ||||
| Object | infinity | 500mm | ||
| D1 | 0 | 0.61081 | ||
| D2 | 0 | -0.61081 | ||
| Decenter data | ||||
| Decenter & Bend | Alpha | |||
| S7 | 45.000 | |||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S5 | 0.885 | 0.000 | 0.000 | |
| S9 | -0.885 | 0.000 | 0.000 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | ||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | |
| S5 | 0.000 | 0.000 | 1.78 | |
| S9 | 0.000 | 1.78 | 0.000 | |
[표 21]을 참조하면, 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(1120)(예: 제2 렌즈(1121), 제3 렌즈(1122), 제4 렌즈(1123) 및 제5 렌즈(1124))이 반사 부재(450)에 가까워지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제2 렌즈(1121)의 물체측 면(S11)과 반사 부재(450)의 출사면(S8) 사이의 거리가 감소하고, 제5 렌즈(1124)의 상측 면(S18)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 19]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 500mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 19]의 D1은 0.61081이고, D2는 -0.61081일 수 있다. 이에 따라, S8과 S11 사이의 거리는 감소하고, S18과 S20 사이의 거리는 증가하게 된다. 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S7)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 14a는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 14b는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 14c는 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 14a를 참조하면, 제8 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계(1201)는 제1 렌즈 유닛(1210)(예: 도 13a의 제1 렌즈 유닛(1110)), 제2 렌즈 유닛(1220)(예: 도 13a의 제2 렌즈 유닛(1120)), 반사 부재(450)(예: 도 13a의 반사 부재(450)), 이미지 센서(441)(예: 도 13a의 이미지 센서(441)) 및 광학 필터(444)(예: 도 13a의 광학 필터(444))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)는 제7 실시 예에 따른 광학계(예: 도 13a의 광학계(1101))와 비교할 때, 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 렌즈들 각각의 굴절력(예: 양 또는 음)이 상이하게 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1210)은 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(1211)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1220)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1220)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1220)은 반사 부재(450) 측으로부터 순차적으로 배치되는 제2 렌즈(1221), 제3 렌즈(1222), 제4 렌즈(1223) 및 제5 렌즈(1224)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1220)은 제2 렌즈(1221)가 반사 부재(450)에 가장 인접하게 배치되고, 제5 렌즈(1224)가 이미지 센서(441)에 가장 인접하게 배치되고, 제3 렌즈(1222) 및 제4 렌즈(1223)가 제2 렌즈(1221)와 제5 렌즈(1224) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다.
제8 실시 예에 따른 광학계(1201)의 제2 렌즈 유닛(1220)은 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(1221), 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(1222), 음의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(1223) 및 양의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(1224)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1220) 또는 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 렌즈들의 적어도 일부를 제2 광 축(예: 도 5 및 도 6의 제2 광 축(OA2)) 방향으로 이동시킴으로써, 초점 위치를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1220)은 전체가 이동하거나, 또는 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 개별 렌즈가 이동하도록 구성될 수 있다.
제8 실시 예에 따른 광학계(1201)는 제7 실시 예에 따른 광학계(1201)와 마찬가지로 앞서 설명한 [조건식 5], [조건식 6] 및/또는 [조건식 7]을 만족할 수 있다. 예를 들어, 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)에서 [조건식 5]에 기초하여 계산된 제1 렌즈(1211)의 광학 조건은 'Fg1/Ft=2.94' 일 수 있다. 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)에서 [조건식 6]에 기초하여 계산된 제2 렌즈(1221)의 광학 조건은 't/D=0.145' 일 수 있다. 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)에서 [조건식 7]에 기초하여 계산된 제2 렌즈 유닛(1220)의 광학 조건은 'Dmax/Da=1.088' 일 수 있다.
도 14b를 참조하면, 도 14b의 <G1>은 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 14b의 <G2>는 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 14b의 <G3>는 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 14b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 14b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 14b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 14c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 전체 렌즈들을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(1220)(제2 렌즈(1221), 제3 렌즈(1222), 제4 렌즈(1223) 및 제5 렌즈(1224))은 근거리 촬영 시 물체측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 상측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1220)은 근거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 14c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(예: 도 6의 제1 회전 축(R1))을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(예: 도 6의 제2 회전 축(R2))을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
[표 22]는 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.90831 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 5.43526 | 1.49759 | 1.54397 | 55.930 | 3.11839 |
| S3* | 6.31471 | 0.71005 | 2.36482 | |||
| 4 | 더미 | infinity | 0.50000 | 2.32336 | ||
| 5 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.22001 | ||
| S6 | 입사면 | infinity | 2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 7.23561 |
| S7 | 반사면 | infinity | -2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 1.99814 |
| S8 | 출사면 | infinity | 0.00000 | 1.81874 | ||
| 9 | 더미 | infinity | -1.70000 | 1.81874 | ||
| 10 | 더미 | infinity | D1 | 1.68210 | ||
| S11* (sto) |
제2렌즈 | -3.07405 | -1.42457 | 1.54397 | 55.930 | 1.64454 |
| S12* | 6.36783 | -0.12023 | 1.49441 | |||
| S13* | 제3렌즈 | 4.41913 | -0.40000 | 1.60821 | 26.230 | 1.46386 |
| S14* | -2.84202 | -0.58808 | 1.32121 | |||
| S15* | 제4렌즈 | 4.53681 | -0.40571 | 1.54397 | 55.930 | 1.34426 |
| S16* | 8.1579894 | -0.03 | 1.52672 | |||
| S17* | 제5렌즈 | -5.77951 | -0.744146 | 1.64076 | 23.280 | 1.71152 |
| S18* | 16.430568 | D2 | 1.79002 | |||
| 19 | 더미 | infinity | -1.561305 | 1.81219 | ||
| S20 | 광학 필터 | infinity | -0.21000 | 1.51680 | 64.200 | 2.11799 |
| S21 | infinity | -6.90689 | 2.14479 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0.00000 | 3.50097 |
상기 [표 22]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제1 광 축에 수직한 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 22]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 22]에서 IMG는 이미지 센서의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 22]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(1210)에 포함된 제1 렌즈(1211)의 물체측 면을 의미한다. S3는 제1 렌즈(1211)의 상측 면(예: 반사 부재(450)를 향하는 면)을 의미한다.
상기 [표 22]에서, S11(sto)는 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 제2 렌즈(1221)의 물체측 면(예: 반사 부재(450)를 향하는 면)을 의미하고, 제2 렌즈(1221)의 물체측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다. S12은 제2 렌즈(1221)의 상측 면(예: 이미지 센서(441)를 향하는 면)을 의미한다. S13는 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 제3 렌즈(1222)의 물체측 면을 의미하고, S14는 제3 렌즈(1222)의 상측 면을 의미한다. S15는 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 제4 렌즈(1223)의 물체측 면을 의미하고, S16은 제4 렌즈(1223)의 상측 면을 의미한다. S17는 제2 렌즈 유닛(1220)에 포함된 제5 렌즈(1224)의 물체측 면을 의미하고, S18은 제5 렌즈(1224)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 22]에서, S6, S7 및 S8은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 22]에서, S20 및 S21는 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제8 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 23] 및 [표 24]과 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D |
| S2* | -4.12522E+00 | 3.79604E-03 | -1.28862E-04 | 4.12988E-05 | -1.20237E-05 |
| S3* | -6.44836E-01 | 1.51234E-03 | -3.14820E-05 | 1.09106E-04 | -5.31673E-05 |
| S11* | 1.52560E+00 | -6.94975E-03 | -3.51867E-04 | -2.19804E-03 | 3.29784E-03 |
| S12* | -1.24300E+00 | -1.68288E-02 | 6.53727E-02 | -8.29733E-02 | 6.02767E-02 |
| S13* | -4.08463E+00 | -3.84756E-02 | 1.33574E-01 | -1.94710E-01 | 1.68254E-01 |
| S14* | -1.77067E+00 | -2.94066E-02 | 8.61153E-02 | -1.39420E-01 | 1.57404E-01 |
| S15* | -3.26686E+00 | -1.58339E-02 | 1.34824E-02 | -2.49541E-02 | 6.00138E-02 |
| S16* | 1.44390E-01 | 4.19069E-03 | -1.36932E-03 | 4.40367E-03 | 5.84541E-03 |
| S17* | 1.90608E-05 | -1.63858E-03 | -1.78954E-03 | 1.26837E-03 | -2.90364E-04 |
| S18* | -8.22873E-01 | -1.45039E-04 | 1.50917E-03 | -3.82927E-03 | 3.85697E-03 |
| Surf | E | F | G | H | J |
| S2* | 2.76834E-06 | -4.17833E-07 | 3.95700E-08 | -2.11027E-09 | 4.81935E-11 |
| S3* | 1.73459E-05 | -3.62148E-06 | 4.71348E-07 | -3.45088E-08 | 1.08045E-09 |
| S11* | -3.25107E-03 | 1.84606E-03 | -6.18297E-04 | 1.12737E-04 | -8.83390E-06 |
| S12* | -3.15325E-02 | 1.51978E-02 | -6.32070E-03 | 1.62360E-03 | -1.74225E-04 |
| S13* | -9.64281E-02 | 4.06638E-02 | -1.30982E-02 | 2.81655E-03 | -2.80435E-04 |
| S14* | -1.40260E-01 | 9.70379E-02 | -4.51814E-02 | 1.18805E-02 | -1.30164E-03 |
| S15* | -9.59933E-02 | 8.39906E-02 | -3.92297E-02 | 9.01768E-03 | -7.68650E-04 |
| S16* | -1.88383E-02 | 1.90120E-02 | -9.48028E-03 | 2.35963E-03 | -2.34790E-04 |
| S17* | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
| S18* | -2.27218E-03 | 8.30363E-04 | -1.84302E-04 | 2.21413E-05 | -1.08479E-06 |
제8 실시 예에 따른 광학계(1201)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 25]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | |||||
| Object | infinity | 1000mm | |||
| D1 | 0 | 0.26000 | |||
| D2 | 0 | -0.26000 | |||
| Decenter data | |||||
| Decenter & Bend | Alpha | ||||
| S7 | 45.000 | ||||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | |||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | Z-offset | |
| S5 | 0.9000 | 0.000 | 0.000 | 2.250 | |
| S9 | -0.9000 | 0.000 | 0.000 | 2.250 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | |||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | Z-offset | |
| S5 | 0.000 | 0.000 | 1.750 | 2.250 | |
| S9 | 0.000 | 1.750 | 0.000 | 2.250 | |
[표 25]를 참조하면, 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(1220)(예: 제2 렌즈(1221), 제3 렌즈(1222), 제4 렌즈(1223) 및 제5 렌즈(1224))이 반사 부재(450)에 가까워지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제2 렌즈(1221)의 물체측 면(S11)과 반사 부재(450)의 출사면(S8) 사이의 거리가 감소하고, 제5 렌즈(1224)의 상측 면(S18)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 22]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 1000mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 22]의 D1은 0.26000이고, D2는 -0.26000일 수 있다. 이에 따라, S8과 S11 사이의 거리는 감소하고, S18과 S20 사이의 거리는 증가하게 된다. 제8 실시 예에 따른 광학계(1201)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S7)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
도 15a는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계를 도시한 도면이다. 도 15b는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계의 수차 곡선이다. 도 15c는 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈이 초점 조절 기능, 및 이미지 안정화 기능이 수행될 때의 광학계를 도시한 도면이다.
도 15a를 참조하면, 제9 실시 예에 따른 카메라 모듈의 광학계(1301)는 제1 렌즈 유닛(1310)(예: 도 13a의 제1 렌즈 유닛(1110)), 제2 렌즈 유닛(1320)(예: 도 13a의 제2 렌즈 유닛(1120)), 반사 부재(450)(예: 도 13a의 반사 부재(450)), 이미지 센서(441)(예: 도 13a의 이미지 센서(441)) 및 광학 필터(444)(예: 도 13a의 광학 필터(444))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)는 제7 실시 예에 따른 광학계(예: 도 13a의 광학계(1101))와 비교할 때, 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 렌즈들 각각의 굴절력(예: 양 또는 음)이 상이하게 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 렌즈 유닛(1310)은 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(1311)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 렌즈 유닛(1320)은 양의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1320)은 반사 부재(450)와 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(444)) 사이에 배치될 수 있다. 제2 렌즈 유닛(1320)은 반사 부재(450) 측으로부터 순차적으로 배치되는 제2 렌즈(1321), 제3 렌즈(1322), 제4 렌즈(1323) 및 제5 렌즈(1324)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1320)은 제2 렌즈(1321)가 반사 부재(450)에 가장 인접하게 배치되고, 제5 렌즈(1324)가 이미지 센서(441)에 가장 인접하게 배치되고, 제3 렌즈(1322) 및 제4 렌즈(1323)가 제2 렌즈(1321)와 제5 렌즈(1324) 사이에 배치되도록 구성될 수 있다.
제9 실시 예에 따른 광학계(1301)의 제2 렌즈 유닛(1320)은 양의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(1321), 음의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(1322), 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(1323) 및 양의 굴절력을 갖는 제5 렌즈(1324)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1320) 또는 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 렌즈들의 적어도 일부를 제2 광 축(예: 도 5 및 도 6의 제2 광 축(OA2)) 방향으로 이동시킴으로써, 초점 위치를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1320)은 전체가 이동하거나, 또는 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 개별 렌즈가 이동하도록 구성될 수 있다.
제9 실시 예에 따른 광학계(1301)는 제7 실시 예에 따른 광학계(1101)와 마찬가지로 앞서 설명한 [조건식 5], [조건식 6] 및/또는 [조건식 7]을 만족할 수 있다. 예를 들어, 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)에서 [조건식 5]에 기초하여 계산된 제1 렌즈(1311)의 광학 조건은 'Fg1/Ft=2.95' 일 수 있다. 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)에서 [조건식 6]에 기초하여 계산된 제2 렌즈(1321)의 광학 조건은 't/D=0.144' 일 수 있다. 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)에서 [조건식 7]에 기초하여 계산된 제2 렌즈 유닛(1320)의 광학 조건은 'Dmax/Da=1.256' 일 수 있다.
도 15b를 참조하면, 도 15b의 <G1>은 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 15b의 <G2>는 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 15b의 <G3>는 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.
도 15b의 <G1>은 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리(또는 상고(image height))를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.2725nm, 587.5618nm, 546.0740nm, 486.1327nm 및 435.8343nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 15b의 <G2>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. <G2>에서 점선(Y)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(X)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 15b의 <G3>는 파장이 546.0740nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)를 통해 촬영된 이미지는 광 축에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 약 2% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 15c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 전체 렌즈들을 이동시킴으로써 초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 양의 굴절력을 가지는 제2 렌즈 유닛(1320)(제2 렌즈(1321), 제3 렌즈(1322), 제4 렌즈(1323) 및 제5 렌즈(1324))은 근거리 촬영 시 물체측으로 이동하고, 원거리 촬영 시 상측으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈 유닛(1320)은 근거리 촬영 시 반사 부재(450)의 출사면(453)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 원거리 촬영 시 이미지 센서(441)에 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.
도 15c를 참조하면, 카메라 모듈(400)은 전자 장치(300) 또는 카메라 모듈(400)에 인가되는 외란에 대응하여, 반사 부재(450)를 회전시킴으로써 이미지 안정화 기능을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 피치(Pitch) 및/또는 요(Yaw)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1) 및 제2 광 축(OA2) 각각에 수직한 제1 회전 축(예: 도 6의 제1 회전 축(R1))을 중심으로 회전하는 피치 동작을 수행할 수 있다. 반사 부재(450)는 제1 광 축(OA1)에 평행한 제2 회전 축(예: 도 6의 제2 회전 축(R2))을 중심으로 회전하는 요 동작을 수행할 수 있다.
표 26은 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)의 데이터를 나타낸 것이다.
| Surf | 비고 | 곡률 반지름 (mm) |
두께/거리 (mm) |
Nd 굴절률 |
Vd 아베수 |
H-Ape |
| OBJ | 물체 | infinity | infinity | |||
| 1 | 더미 | infinity | 0.00000 | 3.15686 | ||
| S2* | 제1렌즈 | 5.39972 | 1.50000 | 1.54397 | 55.930 | 2.98159 |
| S3* | 6.25047 | 0.99887 | 2.56517 | |||
| 4 | 더미 | infinity | 0.50000 | 2.48278 | ||
| 5 | 더미 | infinity | 0.00000 | 2.37492 | ||
| S6 | 입사면 | infinity | 2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 7.23561 |
| S7 | 반사면 | infinity | -2.25000 | 1.83400 | 37.340 | 2.13402 |
| S8 | 출사면 | infinity | 0.00000 | 1.92209 | ||
| 9 | 더미 | infinity | -1.92126 | 1.92209 | ||
| 10 | 더미 | infinity | D1 | 1.67186 | ||
| S11* | 제2렌즈 | -3.00742 | -1.29593 | 1.54397 | 55.930 | 1.63346 |
| S12* (sto) |
-35.33458 | -0.21537 | 1.40530 | |||
| S13* | 제3렌즈 | 8.17029 | -0.44120 | 1.63759 | 22.280 | 1.39098 |
| S14* | -2.69578 | -0.48151 | 1.33373 | |||
| S15* | 제4렌즈 | -5.56306 | -0.45467 | 1.56657 | 41.530 | 1.48251 |
| S16* | -6.572002 | -0.102342 | 1.58428 | |||
| S17* | 제5렌즈 | -3.7561 | -0.803946 | 1.67074 | 19.300 | 1.72357 |
| S18* | -21.27484 | D2 | 1.76558 | |||
| 19 | 더미 | infinity | -1.561305 | 1.75197 | ||
| S20 | 광학 필터 | infinity | -0.21000 | 1.51680 | 64.200 | 2.08277 |
| S21 | infinity | -6.53005 | 2.11171 | |||
| IMG | 이미지 센서 | infinity | 0.00000 | 3.50237 |
상기 [표 26]의 두께/거리가 양수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1) 상에 위치함을 의미하고, 음수로 표시된 것은 제1 광 축(OA1)에 수직한 제2 광 축(OA2) 상에 위치함을 의미한다. 상기 [표 26]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 26]에서 IMG는 이미지 센서의 상면(image plane)을 의미한다.상기 [표 26]에서, S2는 제1 렌즈 유닛(1310)에 포함된 제1 렌즈(1311)의 물체측 면을 의미한다. S3는 제1 렌즈(1311)의 상측 면(예: 반사 부재(450)를 향하는 면)을 의미한다.
상기 [표 26]에서, S11은 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 제2 렌즈(1321)의 물체측 면(예: 반사 부재(450)를 향하는 면)을 의미한다. S12(sto)는 제2 렌즈(1321)의 상측 면(예: 이미지 센서(441)를 향하는 면)을 의미하며, 제2 렌즈(1321)의 상측 면에 조리개가 형성됨을 의미한다. S13는 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 제3 렌즈(1322)의 물체측 면을 의미하고, S14는 제3 렌즈(1322)의 상측 면을 의미한다. S15는 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 제4 렌즈(1323)의 물체측 면을 의미하고, S16은 제4 렌즈(1323)의 상측 면을 의미한다. S17는 제2 렌즈 유닛(1320)에 포함된 제5 렌즈(1324)의 물체측 면을 의미하고, S18은 제5 렌즈(1324)의 상측 면을 의미한다.
상기 [표 26]에서, S6, S7 및 S8은 각각 반사 부재(450)(예: 프리즘)에 포함된 입사면(451), 반사면(452), 및 출사면(453)을 의미한다.
상기 [표 26]에서, S20 및 S21는 각각 광학 필터의 물체측 면 및 상측 면을 의미한다.
제9 실시 예에 따른 렌즈들의 비구면 계수는 아래 [표 27] 및 [표 28]과 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
| Surf | K (Conic) |
A | B | C | D |
| S2* | -4.29095E+00 | 3.76417E-03 | -9.41815E-05 | 2.68846E-05 | -1.00881E-05 |
| S3* | -1.42412E+00 | 1.52042E-03 | 8.04544E-05 | 5.89859E-05 | -4.04676E-05 |
| S11* | 1.49359E+00 | -7.70126E-03 | -5.00216E-03 | 1.08770E-02 | -1.53623E-02 |
| S12* | 2.73677E+00 | -1.46604E-02 | 4.13852E-02 | -3.63084E-03 | -1.12514E-01 |
| S13* | -3.32996E+00 | -4.64099E-02 | 1.62740E-01 | -2.70295E-01 | 2.39105E-01 |
| S14* | -3.06435E+00 | -5.02392E-02 | 1.48358E-01 | -2.88759E-01 | 3.38174E-01 |
| S15* | 3.24516E+00 | -2.05283E-02 | 2.61748E-02 | -3.56119E-02 | 7.63644E-03 |
| S16* | -8.51939E+00 | 1.06084E-02 | 1.08460E-02 | -2.33301E-02 | 1.89531E-02 |
| S17* | 1.91908E-05 | -3.56998E-03 | -1.05341E-03 | 6.13610E-04 | -1.02240E-04 |
| S18* | -1.98598E-01 | 8.55908E-06 | -3.57715E-03 | 6.90025E-03 | -8.11171E-03 |
| Surf | E | F | G | H | J |
| S2* | 2.98257E-06 | -5.20302E-07 | 5.28116E-08 | -2.87106E-09 | 6.46599E-11 |
| S3* | 1.62024E-05 | -3.77445E-06 | 5.14740E-07 | -3.78223E-08 | 1.15486E-09 |
| S11* | 1.17997E-02 | -5.34336E-03 | 1.38768E-03 | -1.87534E-04 | 9.57750E-06 |
| S12* | 1.86026E-01 | -1.42112E-01 | 5.84141E-02 | -1.24495E-02 | 1.07569E-03 |
| S13* | -9.57968E-02 | -4.61349E-03 | 1.90790E-02 | -6.52920E-03 | 7.30459E-04 |
| S14* | -2.33469E-01 | 9.24346E-02 | -1.87810E-02 | 1.28496E-03 | 5.89770E-05 |
| S15* | 3.00829E-02 | -3.41025E-02 | 1.59797E-02 | -3.52543E-03 | 2.95237E-04 |
| S16* | -2.78788E-03 | -5.00184E-03 | 3.23760E-03 | -7.67870E-04 | 6.42065E-05 |
| S17* | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
| S18* | 5.55293E-03 | -2.28515E-03 | 5.72254E-04 | -8.22853E-05 | 5.32015E-06 |
제9 실시 예에 따른 광학계(1301)의 자동 초점 및 OIS 데이터는 아래 [표 29]과 같이 나타낼 수 있다.
| Auto-focus data | |||||
| Object | infinity | 1000mm | |||
| D1 | 0 | 0.26500 | |||
| D2 | 0 | -0.26500 | |||
| Decenter data | |||||
| Decenter & Bend | Alpha | ||||
| S7 | 45.000 | ||||
| Pitch OIS 1.5degree decenter data | |||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | Z-offset | |
| S5 | 0.9000 | 0.000 | 0.000 | 2.250 | |
| S9 | -0.9000 | 0.000 | 0.000 | 2.250 | |
| Yaw OIS 1.5degree decenter data | |||||
| Basic | Alpha | Beta | Gamma | Z-offset | |
| S5 | 0.000 | 0.000 | 1.750 | 2.250 | |
| S9 | 0.000 | 1.750 | 0.000 | 2.250 | |
[표 29]를 참조하면, 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)는 근거리 촬영 시, 제2 렌즈 유닛(1320)(예: 제2 렌즈(1321), 제3 렌즈(1322), 제4 렌즈(1323) 및 제5 렌즈(1324))이 반사 부재(450)에 가까워지는 방향으로 소정의 거리만큼 이동하여, 제2 렌즈(1321)의 물체측 면(S11)과 반사 부재(450)의 출사면(S8) 사이의 거리가 감소하고, 제5 렌즈(1324)의 상측 면(S18)과 광학 필터(444) 사이의 거리가 증가할 수 있다. 예를 들어, 원거리(infinity)에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 원거리 촬영), [표 26]의 D1과 D2는 모두 0 이고, 1000mm 거리에 있는 피사체를 촬영하는 경우(예: 근거리 촬영), [표 26]의 D1은 0.26500이고, D2는 -0.26500일 수 있다. 이에 따라, S8과 S11 사이의 거리는 감소하고, S18과 S20 사이의 거리는 증가하게 된다. 제9 실시 예에 따른 광학계(1301)는 반사 부재(450)의 반사면(452, S7)이 광 축(OA1, OA2)과 45도를 이룰 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 하우징 및 적어도 일부가 상기 하우징 내부에 배치되는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 상기 하우징 내부에 배치되는 제2 부분, 및 상기 제2 부분으로부터 상기 하우징 외부로 연장되는 제1 부분을 포함하는 카메라 하우징; 적어도 일부가 상기 카메라 하우징의 상기 제1 부분의 내부에 배치되고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛은 제1 광 축을 형성함; 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 제2 렌즈 유닛, 상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제1 광 축에 실질적으로 수직한 제2 광 축을 형성함; 상기 제1 광 축 및 상기 제2 광 축 각각에 정렬되도록 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 반사 부재, 상기 반사 부재는 외란에 상응하여 상기 제1 광 축에 수직하거나 평행한 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성됨; 및 상기 제2 광 축 상에 배치되고 상기 제2 렌즈 유닛을 통과한 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호에 기반하여 이미지와 관련된 전기 신호를 생성하도록 구성되는 이미지 센서;를 포함한다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈 유닛은, 물체 측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈 및 반사 부재 측에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 다음의 [조건식 2]를 만족할 수 있다.
[조건식 2] 1.5 ≤ Vd1/Vd2 ≤ 3, (Vd1은 제1 렌즈의 아베수이고, Vd2는 제2 렌즈의 아베수임)
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈의 아베수는 50을 초과하고, 상기 제2 렌즈의 아베수는 35이하일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈의 광학계는 다음의 [조건식 1]을 만족할 수 있다.
[조건식 1] 0.6 ≤ Fg1/Ft ≤ 0.9, (Fg1은 제1 렌즈 유닛의 초점 거리이고, Ft는 전체 광학계의 초점 거리임)
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈 유닛은 상기 제2 렌즈 유닛에 비해 초점 거리의 절대값이 크고 및/또는 화각이 작은 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛은, 물체의 위치에 상응하여 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛은 음의 굴절력을 가지도록 구성되고, 근거리 촬영 시, 원거리 촬영 시에 비해 상기 이미지 센서에 더 가까이 위치하도록 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛은 서로 다른 방향의 굴절력을 가지는 두 개 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 두 개 이상의 렌즈 중 적어도 하나는 상기 제2 광 축을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛은 상기 반사 부재에 가까운 제3 렌즈, 및 상기 이미지 센서에 가까운 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고, 상기 제4 렌즈는 음의 굴절력을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제3 렌즈는 다음의 [조건식 3]을 만족할 수 있다.
[조건식 3] t/D ≤ 0.1, (D는 제3 렌즈의 유효경이고, t는 제3 렌즈의 물체측 렌즈면의 최대 높이 차이임)
다양한 실시 예에서, 상기 제3 렌즈는 볼록한 형상인 물체측 면 및 상측 면을 포함하고, 상기 상측 면에는 조리개가 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제4 렌즈에 비해 상기 이미지 센서에 가까운 제5 렌즈를 더 포함하고, 상기 제5 렌즈는 양의 굴절력을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이에는 상기 제2 광 축에 정렬되는 복수의 렌즈가 배치되고, 상기 복수의 렌즈는 다음의 [조건식 4]를 만족할 수 있다.
[조건식 4] 0.5 ≤ Dmax/Da ≤ 1.2, (Dmax는 상기 복수의 렌즈의 최대 유효경이고, Da는 조리개의 직경임)
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 제3 렌즈 유닛;을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈 유닛은 음의 굴절력을 가지고, 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분 내부에 지정된 위치에 고정되고, 상기 제3 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 가지고, 물체의 위치에 따라 상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 제3 렌즈 유닛;을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 가지고, 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분 내부에 지정된 위치에 고정되고, 상기 제3 렌즈 유닛은 음의 굴절력을 가지고, 물체의 위치에 따라 상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 갖도록 구성되며, 상기 반사 부재 측으로부터 상기 제2 광 축을 따라 순차적으로 배치되는 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 또는 상기 제4 렌즈 중 적어도 하나는, 물체의 위치에 상응하여 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈의 광학계는 다음의 [조건식 5]을 만족할 수 있다.
[조건식 5] 1 ≤ Fg1/Ft ≤ 5, (Fg1은 제1 렌즈의 초점 거리이고, Ft는 전체 광학계의 초점 거리임)
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈의 물체측 렌즈면은 상기 반사 부재를 향해 볼록하게 형성되고, 상기 제2 렌즈는 다음의 [조건식 6]을 만족할 수 있다.
[조건식 6] t/D ≤ 0.15, (D는 제2 렌즈의 유효경이고, t는 제2 렌즈의 상기 물체측 렌즈면의 최대 높이 차이임)
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈 유닛은 다음의 [조건식 7]을 만족할 수 있다.
[조건식 4] 0.5 ≤ Dmax/Da ≤ 1.3, (Dmax는 상기 제2 렌즈 유닛에 포함된 렌즈들의 최대 유효경이고, Da는 조리개의 직경임)
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”, “A 또는 B 중 적어도 하나”, “A, B 또는 C”, “A, B 및 C 중 적어도 하나”, 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나”와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. “제 1”, “제 2”, 또는 “첫째” 또는 “둘째”와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 “모듈”은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
하우징 및 적어도 일부가 상기 하우징 내부에 배치되는 카메라 모듈을 포함하고,
상기 카메라 모듈은,
상기 하우징 내부에 배치되는 제2 부분 및 상기 제2 부분으로부터 상기 하우징 외부 방향으로 연장되는 제1 부분을 포함하는 카메라 하우징;
적어도 일부가 상기 카메라 하우징의 상기 제1 부분의 내부에 배치되고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈 유닛, 상기 제1 렌즈 유닛은 제1 광 축을 형성함;
상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 제2 렌즈 유닛, 상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제1 광 축에 실질적으로 수직한 제2 광 축을 형성함;
상기 제1 광 축 및 상기 제2 광 축 각각에 정렬되도록 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분의 내부에 배치되는 반사 부재, 상기 반사 부재는 외란에 상응하여 상기 제1 광 축에 수직하거나 평행한 하나 이상의 회전 축을 중심으로 회전하도록 구성됨; 및
상기 제2 광 축 상에 배치되고 상기 제2 렌즈 유닛을 통과한 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호에 기반하여 이미지와 관련된 전기 신호를 생성하도록 구성되는 이미지 센서;를 포함하는 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 렌즈 유닛은,
물체 측에 위치하고 양의 굴절력을 가지는 제1 렌즈 및 반사 부재 측에 위치하고 음의 굴절력을 가지는 제2 렌즈를 포함하는 전자 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 다음의 [조건식 2]를 만족하는 전자 장치.
[조건식 2] 1.5 ≤ Vd1/Vd2 ≤ 3, Vd1은 제1 렌즈의 아베수이고, Vd2는 제2 렌즈의 아베수임 - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 렌즈의 아베수는 50을 초과하고,
상기 제2 렌즈의 아베수는 35이하인 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 카메라 모듈의 광학계는 다음의 [조건식 1]을 만족하는 전자 장치.
[조건식 1] 0.6 ≤ Fg1/Ft ≤ 0.9, Fg1은 제1 렌즈 유닛의 초점 거리이고, Ft는 전체 광학계의 초점 거리임 - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 렌즈 유닛은 상기 제2 렌즈 유닛에 비해 초점 거리의 절대값이 크고 및/또는 화각이 작은 망원 렌즈를 포함하는 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은, 물체의 위치에 상응하여 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 선형 이동하도록 구성되는 전자 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은 음의 굴절력을 가지도록 구성되고, 근거리 촬영 시, 원거리 촬영 시에 비해 상기 이미지 센서에 더 가까이 위치하도록 이동하는 전자 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은 서로 다른 방향의 굴절력을 가지는 두 개 이상의 렌즈를 포함하고, 상기 두 개 이상의 렌즈 중 적어도 하나는 상기 제2 광 축을 따라 이동하도록 구성되는 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은 상기 반사 부재에 가까운 제3 렌즈, 및 상기 이미지 센서에 가까운 제4 렌즈를 포함하고,
상기 제3 렌즈는 양의 굴절력을 가지고,
상기 제4 렌즈는 음의 굴절력을 가지는 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 제3 렌즈는 다음의 [조건식 3]을 만족하는 전자 장치.
[조건식 3] t/D ≤ 0.1, D는 제3 렌즈의 유효경이고, t는 제3 렌즈의 물체측 렌즈면의 최대 높이 차이임 - 청구항 10에 있어서,
상기 제3 렌즈는 볼록한 형상인 물체측 면 및 상측 면을 포함하고,
상기 상측 면에는 조리개가 형성되는 전자 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은 상기 제4 렌즈에 비해 상기 이미지 센서에 가까운 제5 렌즈를 더 포함하고,
상기 제5 렌즈는 양의 굴절력을 가지는 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이에는 상기 제2 광 축에 정렬되는 복수의 렌즈가 배치되고,
상기 복수의 렌즈는 다음의 [조건식 4]를 만족하는 전자 장치.
[조건식 4] 0.5 ≤ Dmax/Da ≤ 1.2, Dmax는 상기 복수의 렌즈의 최대 유효경이고, Da는 조리개의 직경임 - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 제3 렌즈 유닛;을 더 포함하고,
상기 제2 렌즈 유닛은 음의 굴절력을 가지고, 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분 내부에 지정된 위치에 고정되고,
상기 제3 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 가지고, 물체의 위치에 따라 상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 이동하도록 구성되는 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 제3 렌즈 유닛;을 더 포함하고,
상기 제2 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 가지고, 상기 카메라 하우징의 상기 제2 부분 내부에 지정된 위치에 고정되고,
상기 제3 렌즈 유닛은 음의 굴절력을 가지고, 물체의 위치에 따라 상기 제2 렌즈 유닛과 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 이동하도록 구성되는 전자 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈를 포함하고,
상기 제2 렌즈 유닛은 양의 굴절력을 갖도록 구성되며, 상기 반사 부재 측으로부터 상기 제2 광 축을 따라 순차적으로 배치되는 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈 및 제5 렌즈를 포함하고,
상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 또는 상기 제4 렌즈 중 적어도 하나는, 물체의 위치에 상응하여 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이에서 상기 제2 광 축을 따라 선형 이동하도록 구성되는 전자 장치. - 청구항 17에 있어서,
상기 카메라 모듈의 광학계는 다음의 [조건식 5]을 만족하는 전자 장치.
[조건식 5] 1 ≤ Fg1/Ft ≤ 5, Fg1은 제1 렌즈의 초점 거리이고, Ft는 전체 광학계의 초점 거리임 - 청구항 17에 있어서,
상기 제2 렌즈의 물체측 렌즈면은 상기 반사 부재를 향해 볼록하게 형성되고,
상기 제2 렌즈는 다음의 [조건식 6]을 만족하는 전자 장치.
[조건식 6] t/D ≤ 0.15, D는 제2 렌즈의 유효경이고, t는 제2 렌즈의 상기 물체측 렌즈면의 최대 높이 차이임 - 청구항 17에 있어서,
상기 제2 렌즈 유닛은 다음의 [조건식 7]을 만족하는 전자 장치.
[조건식 4] 0.5 ≤ Dmax/Da ≤ 1.3, Dmax는 상기 제2 렌즈 유닛에 포함된 렌즈들의 최대 유효경이고, Da는 조리개의 직경임
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2022/016335 WO2023075355A1 (ko) | 2021-10-25 | 2022-10-25 | 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| US18/382,138 US20240129609A1 (en) | 2021-10-25 | 2023-10-20 | Camera module and electronic device comprising same |
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220009042A KR20230059678A (ko) | 2021-10-25 | 2022-01-21 | 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 |
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-
2022
- 2022-01-21 KR KR1020220009042A patent/KR20230059678A/ko unknown
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