KR20230159893A - 가변 광 출력 또는 가변 빔 편향을 갖는 광학 장치의 센서 기반 제어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어가능한 렌즈 또는 제어가능한 빔 디플렉터와 같은 제어가능한 광 조립체에 관한 것이다. 상기 광 조립체는 제1 및 제2 커버 부재들을 포함하고, 그 중 하나는 투명하고 다른 하나는 투명하거나 반사되는 부재이다. 투명하고 변형 가능한 비유체 몸체가 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재 사이에 끼워져 상기 제1 및 제2 커버 부재들과 비유체 몸체가 렌즈 또는 광 디플렉터를 구성한다. 액추에이터는 제어 신호에 따라 상기 제1 커버 부재 및/또는 상기 제2 커버 부재의 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 배치된다. 하나 이상의 센서는 제1 및/또는 제2 커버 부재의 굽힘 또는 기울기를 나타내는 측정 신호를 생성하기 위해 제공된다. 제어 신호는 측정 신호에 따라 결정된다.

Description

가변 광 출력 또는 가변 빔 편향을 갖는 광학 장치의 센서 기반 제어

본 발명은 가변 광 출력(variable optical power) 또는 가변 빔 편향(variable beam deflection)을 갖는 광학 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.

가변 광 출력(variable optical power) 또는 가변 편향(variable deflection)을 갖는 장치들을 성공적으로 사용하기 위해서 가변 매개변수(variable parameter)의 높은 정확도가 요구된다. 이는 광학 장치의 정확한 캘리브레이션(calibration)을 통해 달성될 수 있다. 정확한 캘리브레이션은 온도, 히스테리시스(hysteresis), 장기간의 드리프트 현상(예: 크리프(creep))에 대한 의존성으로 인해 달성하기 어렵다. 가변 매개변수를 제어하는 또 다른 방법은 온도, 히스테리시스 및 크리프에 의해 발생되는 가변 매개변수의 변화를 예측할 수 있는 광학 장치의 모델을 개발하는 것이다. 그러나 이 방법을 사용하더라도 모델은 각 광학 장치에 대한 가변 매개변수의 정확한 값을 예측할 수 없으며 평균값만 예측할 수 있다.

따라서, 정확한 제어를 달성하고 기술적으로 실현 가능한 해결책을 얻기 위한 이러한 광학 장치의 제어 개선의 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 가변 렌즈 및 조절 가능한 광 편향기의 제어를 향상시키는 것이며, 특히, 가변 렌즈 및 광 편향기의 광 출력 및/또는 빔 편향의 변화를 측정하는 것을 향상시키는 것이다.

본 발명의 제1 양태에서, 가변 광 출력 및/또는 가변 빔 편향을 갖는 제어 가능한 광 조립체로서, 상기 광 조립체는 다음을 포함한다.

- 제1 커버 부재 및 제2 커버 부재로서, 상기 제1 및 제2 커버 부재들 중 하나는 투명 커버 부재이고, 상기 제1 및 제2 커버 부재들 중 다른 하나는 투명 또는 반사 커버 부재이며,

- 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재 사이에 끼워진 투명하고 변형 가능한 비유체 몸체로서, 상기 제1 및 제2 커버 부재들 및 비유체 몸체는 상기 비유체 몸체 및 상기 제1 및/또는 제2 투명 커버 부재들을 교차하는 광축을 갖는 렌즈 또는 광 편향기를 구성하며,

- 제어 신호에 따라 적어도 상기 제1 커버 부재의 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 배치된 하나 이상의 액추에이터들로서, 상기 제어 신호는 제1 및 제2 측정 신호들로부터 얻을 수 있으며,

- 상기 제1 및 제2 측정 신호들을 제공하도록 배치된 제1 및 제2 센서들로서, 상기 측정 신호들은 적어도 상기 제1 커버 부재의 상기 굽힘 및/또는 기울기를 나타내고, 상기 제1 센서는 광 센서이고, 상기 제2 센서는 변형 센서이다.

적어도 상기 제1 커버 부재의 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 배치된 상기 액추에이터들과 함께, 상기 액추에이터들은 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 대안적으로 또는 추가적으로 배치될 수 있음을 이해한다. 하나 이상의 센서는 상기 측정 신호를 제공하도록 배치되어 상기 측정 신호가 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘 또는 기울기를 나타내도록 한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 제어 가능한 광 조립체는 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서 중 어느 하나를 포함하고, 따라서 상기 제어 신호를 얻을 수 있는 하나의 측정 신호만을 제공하도록 배치되어, 상기 측정 신호가 적어도 제1 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기를 나타내도록 한다.

바람직하게는, 상기 커버 부재의 굽힘과 그에 따른 광 출력의 변화, 또는 상기 커버 부재의 기울기와 그에 따른 빔 편향을 측정함으로써, 측정된 변화는 원하는 기울기 또는 광 출력을 달성하기 위해 액추에이터를 정확하게 조정하는 피드백 제어 시스템에서 사용될 수 있다.

이미지 센서 판독 및 상기 광 출력을 제어하기 위한 프로세싱을 사용하는 다른 솔루션에 비해, 렌즈 굽힘 등의 직접 측정은 광 출력의 직접 측정을 제공하고, 이에 따라 피드백 제어 루프(feedback control loop) 등에서 더 빠른 조정을 가능하게 한다. 예를 들어, 이미지 선명도 측정값들을 얻기 위해 카메라이 광 검출기들을 사용하고 이미지 선명도를 조절하기 위해 상기 측정값들을 사용하는 것이 알려져 있다. 그런데, 위상 검출기들은 광 출력에 대한 정보를 제공하지 않는다.

상기 제어 가능한 광 조립체는 제1 커버 부재 및/또는 제2 커버 부재를 지지하도록 배치된 지지 구조물을 더 포함할 수 있다.

상기 센서들 중 어느 하나는 광 센서이고, 상기 센서들 중 다른 하나는 변형 센서인 두 개의 서로 다른 센서의 사용은 상기 광학 센서의 높은 정확도와 상기 변형 센서들의 직접적이 응력 감지 기능 또는 상기 센서들 중 하나의 저렴한 비용 또는 단순화된 설계와 같은 이점이 결합되는 등 각 센서의 장점을 결합한다.

예를 들어, 상기 변형 센서(예: 압전 센서(piezo sensor))는 상기 변형센서로부터의 센서 판독값에 기초하여 상기 커버 부재의 굽힘을 제어하기 위해 사용된다. 일 예로, 압전 센서 역할을 하는 압전 액추에이터(piezo actuator)로부터의 센서 판독값들은 상기 압전 액추에이터에 인가될 전압을 결정하는 개방 루프 알고리즘(open loop algorithm)에 사용될 수 있다. 이러한 개방 루프 제어의 일 예는 본 출원의 참조에 의해 통합되는 공개된 PCT 출원 WO2019/170793에 기술되어 있다. 정확도를 높이기 위해, 개방 루프 제어는 상기 광 센서로부터의 센서 판독값을 멤브레인(membrane)의 굽힘에 대한 기준과 비교하는 폐쇄 루프 제어(closed loop control)와 결합될 수 있다.

상기 제1 및 제2 센서들은, 예를 들어 상기 제1 커버 부재의 변형들을 감지하기 위해 상기 변형 센서를 상기 제1 커버 부재와 연결하고, 상기 제1 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기의 변화들을 광학적으로 감지하기 위해 상기 광 센서를 배치함으로써, 상기 제1 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기를 나타내는 측정 신호들을 얻을 수 있다.

상기 변형 센서의 예는 하나 이상의 액추에이터의 압전 전기 요소와 같은 상기 압전 전기 센서 요소(piezo electric sensor element)를 포함한다. 상기 변형 센서의 다른 예는 본 명세서에 기술된 바와 같은 구성의 스트레인 게이지 센서(strain gauge sensor)들을 포함한다. 광 센서의 예는 상기 광선이 적어도 상기 제1 커버 부재에 의해 반사되거나 적어도 상기 제1 커버 부재에 의해 투과되는, 본 명세서에 기술된 임의의 상기 광 센서 구성들을 포함한다.

상기 제1 및 제2 센서 신호들은 각각 굽힘 또는 기울기를 나타낼 수 있다. 제1 및 제2 센서들 중 하나는 굽힘을 나타내고 다른 하나는 기울기를 나타낼 수도 있다.

상기 제어 시스템은 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 원하는 굽힘 또는 기울기를 달성하기 위해 상기 제1 및/또는 상기 제2 측정 신호들에 의존하는 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 측정 신호들은 측정 정확도를 향상시키기 위해 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제1 측정 신호는 굽힘의 측정을 제공하는 반면, 상기 제2 측정 신호는 기울기의 측정을 제공할 수 있다. 또한, 상기 제1 측정 신호는 굽힘 또는 기울기의 초기 조정에 사용되는 반면, 상기 제2 측정 신호는 설정-포인트 기준에 따라 굽힘 또는 기울기의 지속적인 조정에 사용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 커버 부재는 프리즘이고, 상기 제1 커버 부재는 입사광의 강도를 적어도 일부 반사하도록 상기 프리즘의 빗변에 대향하여 배치된 반사 커버 부재이다. 따라서, 상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 반사 커버 부재의 제어 가능한 기울기를 생성하도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 액추에이터들은 선형 또는 실질적으로 선형 변위를 생성할 수 있는 변위 액추에이터들이다.

실시예에 따르면, 상기 제어 가능한 광 조립체는 상기 변위 액추에이터들을 상기 제1 커버 부재 및/또는 상기 제2 커버 부재와 연결하는 하나 이상의 탄성 요소들을 포함하고, 상기 하나 이상의 탄성 요소들 각각의 적어도 일부는 상기 액추에이터 변위에 반응하여 탄성적으로 변형되도록 배치된다.

바람직하게는, 상기 탄성 요소들은 견고한 연결에 의해 생성될 수 있는 상기 커버 부재의 바람직하지 않은 변형을 줄일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 센서들은 상기 하나 이상의 탄성 요소들 각각의 일부의 변형을 측정하도록 배치될 수 있다.

상기 탄성 구조에서 발생하는 변형의 측정은 상기 커버 부재의 기울기 또는 굽힘을 결정하는데 유리하게 사용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 지지 구조물은 견고한 프레임을 포함한다.

대안적으로 덜 강성일 수 있는 상기 지지 구조물은 상기 비유체 몸체를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 지지 구조물은 상기 비유체 몸체로부터 분리되어 상기 비유체 몸체를 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸는 상기 지지 구조물의 적어도 일부를 따라 상기 지지 구조물과 접촉하지 않고 상기 비유체 바디가 팽창할 수 있도록 배치될 수 있다.

상기 견고한 지지 구조물은 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘에 대응하여 변형에 노출되지 않거나 실질적으로 노출되지 않도록 배치된 보상 센서의 배치에 사용될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 보상 센서는 상기 하나 이상의 변형 센서들과 동일한 유형이다. 상기 보상 센서는 온도 의존성을 보정하는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 지지 구조물이 상기 비유체 몸체로부터 분리될 때, 상기 지지 구조물은 작동들에 반응하여 변형들에 노출되지 않으므로 상기 보상 센서를 고정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 커버 부재는 상기 지지 구조물에 고정되고, 상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 제1 커버 부재의 표면에 연결된다.

이러한 액추에이터들은 상기 커버 부재에 표면 변형(surface strain)을 생성하도록 배치된 표면 장착 액추에이터들(surface mounted actuators)일 수 있다.

예를 들면, 상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 제1 커버 부재의 표면에 연결된 하나 이상의 압전 전기 요소들을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 압전 전기 요소들은 상기 제1 커버 부재의 표면에 연결된 링형 압전 전기 요소를 포함할 수 있으며, 상기 링형 압전 전기 요소는 광의 투과를 가능하게 하는 개구부가 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 센서들은 압전 전기 센서 요소를 포함한다. 바람직하게는, 압전 전기 센서 요소들은 상기 측정 신호의 높은 대역폭을 달성하기 위해 사용될 수 있다.

예를 들면, 압전 전기 센서 요소는 액추에이터에 사용되는 압전 전기 요소들 중 하나 일 수 있다. 따라서, 상기 압전 액추에이터는 액추에이터 및 센서로서 모두 사용될 수 있다. 본 출원의 참조에 의해 통합되는 PCT 출원 WO2019/170793은 상기 압전 액추에이터에 적용된 두 전압 사이의 측정된 전이 시간 tt에 기초하여 상기 압전 액추에이터의 전달 함수 dc(V)를 결정하는데 상기 압전 액추에이터를 사용할 수 있는 방법을 기술하고 있다. 그러므로, 상기 압전 액추에이터의 커패시턴스와 같이 상기 압전 액추에이터에 의존하는 측정값들은 예를 들어 개방 루프 구성에서 제어될 수 있도록 상기 압전 액추에이터의 전달 함수를 결정하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 센서들은 상기 하나 이상의 액추에이터들의 표면에 연결된 변형 센서이다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 하나 이상의 변형 센서들과 상기 제1 또는 제2 커버 부재 사이에 끼워질 수 있다. 이 경우, 상기 센서들은 상기 센서 변형을 측정하도록 배치될 수 있다.

상기 광 조립체는 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘에 반응하여 변형에 노출되지 않거나 실질적으로 노출되지 않도록 배치된 적어도 하나의 보상 센서를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 보상 센서는 상기 하나 이상의 변형 센서와 동일한 유형이다. 상기 적어도 하나의 보상 센서는 상기 지지 구조물에 연결될 수 있다.

상기 적어도 하나의 보상 센서 및 상기 하나 이상의 변형 센서들은 상기 하나 이상의 변형 센서들의 온도 의존성이 상기 적어도 하나의 보상 센서의 상응하는 온도 종속성에 의해 보상되도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 변형 센서들은 상기 렌즈의 광축에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 변형 센서들은 광축에 대해 동일한 반경 방향 거리 및 센서들 사이의 동일한 원호 길이를 가지도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어 신호(들)는 상기 복수의 변형 센서들의 측정된 변형에 따라 결정된다. 예컨데, 상기 제어 신호들은 예를 들어 복수의 센서들로부터의 평균들 또는 차이들에 따라 결정될 수 있거나, 개별 제어 신호들은 개별적으로 제어 가능한 액추에이터들에 대해 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 센서는 광선을 투과하도록 배치된 광원을 포함하여, 상기 광원이 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘 또는 기울기에 영향을 받고, 상기 센서는 굽힘 및/또는 기울기에 관련된 상기 광선의 변화를 측정하기 위해 배치된 광 검출기(552)를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 광원은 상기 광선이 구부러지거나 기울어지도록 배치된 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재에 의해 반사되도록 배치된다.

일 실시예에 따르면, 상기 광 검출기는 적어도 2개의 개별 광 검출기들을 포함하고, 각각의 상기 개별 광 검출기들은 상기 개별 광 검출기에 충돌하는 광의 출력과 상관관계가 있는 출력 신호를 생성할 수 있다.

예를 들면, 2개의 개별 광 검출기들은 오로지 1차원의 기울기를 감지하는 데 사용될 수 있다. 3개의 개별 광 검출기들은 2차원의 기울기를 감지하는데 사용될 수 있지만, 4개의 개별 광 검출기들이 바람직할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 광원의 출력 개구부 및 상기 개별 광 검출기들의 입력 개구부들은 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재를 향하도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 광원은 상기 개별 광 검출기들을 둘러싸는 원의 중심에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 광원은 상기 광선의 강도 프로파일의 중심과 같은 광선이 광축으로부터 떨어진 거리에서 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재에 닿도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 광선과 상기 광선이 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재에 닿는 위치에서의 표면 법선에 의해 스팬(span)되는 입사면은 광축을 포함하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 상기 광원은 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재를 통해 투과되도록 배치되고, 상기 광 검출기는 투과된 광선을 측정하도록 배치된다. 상기 광 검출기는 입력 개구부가 상기 광축을 향하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 제2 양태는 제1 양태에 따른 광 조립체 및 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 원하는 굽힘 또는 기울기를 달성하기 위해 상기 제1 및/또는 상기 제2 측정 신호들에 의존하는 제어 신호를 생성하도록 배치된 제어 시스템(190)을 포함하는 카메라 모듈과 같은 전자 장치에 관한 것이다. 상기 전자 장치는 카메라 모듈, 광 빔 스캐너 또는 다른 전자 장치일 수 있다. 예를 들어, 광 빔 스캐너는 이미지 투사, 바코드 스캐닝 및 3D 스캐닝과 같은 다양한 빔 스캐닝 목적을 위해 제어 가능한 빔 편향 장치, 가능하게는 제어 가능한 렌즈를 사용할 수 있다.

본 발명의 제3 양태는 제1 양태에 따른 광 조립체를 제어하는 방법으로서, 상기 방법은 다음을 포함한다.

- 상기 하나 이상의 센서들(140)로부터 제1 및 제2 측정 신호들을 획득하여, 상기 측정 신호들이 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기를 나타내도록 하는 단계,

- 상기 측정 신호들에 기초하여 제어 신호를 결정하는 단계, 및

- 상기 제어 신호에 따라 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기를 제어하는 단계.

일반적으로, 본 발명의 다양한 양태 및 실시예는 본 발명의 범위 내에서 가능한 모든 방식으로 결합될 수 있다. 본 발명의 이러한 양태들 및 기타 양태들, 특징들 및/또는 장점들은 이하에서 설명되는 실시예들을 참조하여 명백해지고 설명될 것이다.

본 발명은 가변 렌즈 및 조절 가능한 광 편향기의 제어를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 가변 렌즈 및 광 편향기의 광 출력 및/또는 빔 편향의 변화를 측정하는 것을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면들을 참조하여, 예로서만 설명될 것이다.
도 1은 가변 광 출력을 갖는 제어 가능한 렌즈로 구성된 광 시스템을 나타낸다.
도 2는 변형 측정 센서 외에 적어도 하나의 보상 센서로 구성된 제어 가능한 것을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 액추에이터들이 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 배치되는 제어 가능한 렌즈의 일 실시예를 나타낸다.
도 4a 내지 4c는 변위 액추에이터들과 커버 부재를 연결하는 탄성 요소의 예를 나타낸다.
도 5a는 제어 가능한 빔 편향 장치로 구성된 광 조립체를 나타낸다.
도 5b는 제1 커버 부재가 변위 액추에이터들에 의해 구부러지도록 배치되는 경우에 사용되는 광 센서를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 광 센서들의 세부 사항을 나타낸다.
도 7 및 도 8은 광 센서들의 선형성 성능을 나타낸다.
도 9는 제어 가능한 렌즈의 광 출력을 결정하도록 구성된 대체 광 센서를 나타낸다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 광 센서로부터의 출력 신호를 나타낸다.
도 11a 및 도 11b는 제어 가능한 렌즈의 광 출력을 결정하도록 구성된 광 센서의 또 다른 구성과 광 센서의 검출기에서 광선 스폿(spot)의 x축 직경과 y축 직경의 비율 사이의 관계를 보여주는 곡선을 나타낸다.
도 12는 광 조립체를 구성하는 카메라 모듈과 같은 전자 장치를 나타낸다.

도 1은 가변 광 출력(variable optical power)을 갖는 제어 가능한 렌즈(100)를 포함하는 광 조립체(optical assembly)(199)를 나타낸다. 상부 도면은 평면도이고, 두 개의 하부 도면은 두 개의 상이한 작동 상태의 렌즈를 보여주는 측면도이다. 렌즈는 제1 커버 부재(111)와 제2 커버 부재(112)를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 커버 부재 및 제2 커버 부재는 투명하다. 대안적으로, 제1 및 제2 커버 부재들 중 하나는 반사성이고, 예를 들어, 반사 금속층이 제공되어 전체 또는 부분 반사를 제공하여 입사 광선이 반대쪽 투명 커버 부재로 다시 반사되도록 한다.

예를 들면, 제2 커버 부재는 제1 커버 부재를 통해 투과된 입사 광선을 제1 커버 부재로 다시 반사하도록 배치된 반사 표면을 포함할 수 있다. 편의상, 본 명세서에서의 실시예 및 예시들에서는 투명 커버 부재들(111,112)을 참조한다.

또한, 렌즈(100)는 제1 커버 부재와 제2 커버 부재 사이에 끼워진 투명하고 변형 가능한 비유체 몸체(105)를 더 포함하며, 제1 및 제2 커버 부재들 및 비유체 몸체는 비유체 몸체 및 제1 및 제2 커버 부재들을 교차하는 광축(150)을 갖는 렌즈를 구성한다. 비유체 몸체(105)는 제1 및 제2 커버 부재(111,112)의 안쪽을 향한 표면과 접한다.

광축(150)은 제1 및 제2 커버 부재(111,112) 및 비유체 몸체(105)의 중심들을 통과하고 커버 부재들 중 하나의 평면에 대해 법선인 축으로 정의될 수 있다. 광축은 종래의 광학적 정의에 따라 추가로 정의된다.

하나 이상의 액추에이터들(120)은 제어 가능한 굽힘, 기울기, 또는 변위 또는 이들의 조합을 생성하도록 배치된다. 이에 의해 제어 가능한 렌즈의 전체 외형 변화는 제어 시스템(190)에 의해 생성된 제어 신호와 같은 전기적 또는 광학적 제어 신호에 의존하여 제어된다.

제1 및 제2 커버 부재(111,112) 중 적어도 하나는 액추에이터(120)에 의해 제공되는 힘 또는 토크에 의해 구부러지도록 구성된다. 일반적으로 힘은 예를 들어 표면 장착 압전 소자들에 의해 생성된 변형에 의해 생성된 응력으로 인해 분산된 힘을 포함하는 것으로 이해된다.

렌즈는 제1 커버 부재 및/또는 제2 커버 부재(111,112)를 지지하도록 배치된 지지 구조물(130)을 포함한다. 본 예시에서, 제1 커버 부재(111)는 지지 구조물(130)에 의해 지지되고, 예를 들어 지지 구조물에 고정되는 반면, 제2 지지 부재(112)는 지지 구조물(130)과 접촉하지 않는다.

하나 이상의 센서들(140)은 굽힘, 기울기, 또는 변위 또는 이들의 조합과 관련된 변형을 측정하도록 배치된다. 예를 들면, 도 1에서, 우측 및 좌측 액추에이터(120)가 다르게 제어되는 경우, 제1 커버 부재(111)의 굽힘은 비대칭적으로 형성되어 효과적으로 기울임 효과를 발생시킬 수 있다. 도 1의 실시예에서, 센서(140)는 변형, 즉 스트레인(strain)을 측정할 수 있는 스트레인 게이지(strain gauge) 또는 다른 센서 유형일 수 있다. 본 실시예에서, 스트레인 게이지인 센서는 표면 장착된 압전 요소 상부에 장착되어 적어도 제1 커버 부재(111)의 굽힘과 상관관계가 있는 압전 소자의 변형을 측정한다.

제어 시스템(190)은 제1 및/또는 제2 커버 부재의 원하는 굽힘 및 기울기, 또는 조합을 달성하기 위해 측정된 변형에 의존하거나, 일반적으로 굽힘 또는 기울기를 나타내는 측정에 의존하는 측정된 광 출력의 변화에 의존하는 제어 신호를 생성하도록 제공된다. 예를 들면, 제어 시스템(190)은 측정된 기울기 또는 굽힘과 원하는 기울기 또는 굽힘 사이의 차이를 최소화하도록 배치된 피드백 제어 시스템을 포함할 수 있다. 제어 시스템(190)은 렌즈와 통합될 수 있고, 또는 제어 시스템은 변형 센서들로부터 변형 신호들을 수신하도록 배치되고 제어 신호를 액추에이터(120)로 전송하도록 배치된 별도의 제어 시스템일 수도 있다.

투명 변형 가능한 비유체 렌즈 몸체(105)는 탄성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 렌즈 몸체는 비유체이기 때문에, 렌즈 몸체로부터의 누출을 방지하기 위해 렌즈 몸체를 캡슐화하기 위한 유체 밀폐 인클로저(fluid-tight enclosure)가 필요하지 않다. 도면과 같이, 렌즈(100)는 지지 구조물(130)과 비유체 몸체(105) 사이의 갭(182)을 포함한다. 따라서, 비유체 몸체(105)의 움직임은 광축(150)에 대해 방사상으로, 즉 광축에 수직인 방향을 따라 제한되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 렌즈 몸체는 실리콘(silicone), 폴리머 겔(polymer gels), 가교 또는 부분 가교된 폴리머의 폴리머 네트워크, 혼화성 오일(miscible oil) 또는 오일의 조합과 같은 다양한 재료를 포함할 수 있는 연성 폴리머(soft polymer)로 만들어진다. 비유체 렌즈 몸체의 탄성 계수는 300Pa보다 클 수 있으므로 정상 작동 시 중력으로 인한 변형을 방지할 수 있다. 비유체 렌즈 몸체의 굴절률은 1.3보다 클 수 있다. 비유체 몸체(105)는 비유체 몸체(105)의 경계에서의 반사를 줄이기 위해 제1 및 제2 커버 부재(111,112)의 굴절률과 같거나, 실질적으로 같거나, 근접한 굴절률을 가질 수 있다.

커버 부재(111,112)는 일반적으로 슬래브 형상(slab-shaped)이며, 예를 들어 구형(spherical), 모양(shape) 또는 평면 표면들(plane surfaces) 또는 이들의 조합과 같은 곡면을 가질 수 있다. 커버 부재(111,112)는 아크릴(acrylics), 폴리올레핀(polyolefins), 폴리에스테르(polyesters), 실리콘(silicones), 폴리우레탄(polyurethanes), 유리(glass) 등과 같은 다수의 상이한 재료로 제조될 수 있다. 액추에이터에 의해 변형되도록 배치된 제1 및 제2 커버 부재(111,112) 중 적어도 하나는 액추에이터(121)의 작동에 의해 구부러질 수 있도록 적합한 강성을 가진다. 일반적으로, 제1 및/또는 제2 커버 부재(111,112)의 재료는 필요한 강성을 제공하기 위해 5MPa 내지 100GPa 사이의 범위에서 영 계수(Young's modulus)를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 붕규산 유리(borosilicate glass)의 영 계수는 63GPa이고 용융 실리카 유리(fused silica glass)의 영 계수는 72GPa이다.

제1 및 제2 커버 부재들(111,112)의 굽힘은 적어도 부분적으로는 렌즈 몸체(105)로부터 방사상으로 변화하는 변화에 기인하며, 이러한 굽힘은 커버 부재(111,112)의 사그(Sag)에 영향을 미치므로, 사그의 변화 없이 렌즈 몸체를 수직으로 압축하는 것이 아니라 광 출력에 영향을 준다. 커버 부재의 곡률에 대한 렌즈 몸체(105)의 영향에 대한 전체 설명은 본 명세서에 참조로 통합된 WO2019/002524A1에 설명되어 있다.

도 1의 실시예에서, 하나 이상의 액추에이터(120)는 제1 커버 부재(111)의 표면에 장착된 하나 이상의 압전 소자들을 포함한다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 시트 및 환형 링형태의 압전 소자 형태의 단일 액추에이터(120)는 제1 커버 부재(111)의 표면에 부착된다. 하나 이상의 센서(140)는 링형의 압전 소자 상에 배치될 수 있다. 링형 소자 대신에, 복수의 압전 소자들은 광축(150)을 중심으로 원을 따라 분포될 수 있다. 하나 이상의 센서들은 분산된 압전 소자들 사이 또는 다른 액추에이터들(120) 사이에 배치될 수 있다.

따라서, 하나 이상의 변형 센서들은 하나 이상의 액추에이터들의 표면에 연결될 수 있는데, 예를 들어, 하나 이상의 액추에이터들이 하나 이상의 변형 센서들과 제1 커버 부재 사이에 끼워지도록 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 변형 센서들은 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 표면에 연결될 수 있다.

다른 방식으로 구성된 액추에이터들(120)도 가능하다. 예를 들면, 선형 변위 액추에이터들은 제1 및 제2 커버 부재들(111,112) 사이에 위치될 수 있고, 액추에이터(120)와 커버 부재(111,112)의 연결지점 사이의 축적된 예컨데, 반경 방향 상대 변위들로 배치된 구부릴 수 있는 요소들과 같은 탄성 요소들을 통해 커버 부재들(111,112)의 안쪽으로 향하는 표면과 연결된다. 이 경우, 하나 이상의 센서(120)는 안쪽 및 바깥쪽을 향하는 표면 중 하나 이상에 장착될 수 있다.

하나 이상의 압전 전기 액추에이터들(120)은 렌즈(120)가 렌즈 영역을 구성하는 내측부(181)를 포함하고, 하나 이상의 압전 전기 액추에이터들(101)에 의해 둘러싸이도록 배치되어, 광이 렌즈 영역을 통해 방해받지 않고 통과할 수 있도록 한다. 비유체 몸체(105)는 적어도 렌즈 영역을 덮도록 배치되지만, 렌즈 영역의 연장을 넘어 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 둘레를 향해 연장될 수도 있다.

액추에이터들(120)은 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 제어 가능한 굽힘을 단독으로 생성하도록 구성될 수 있다. 따라서, 액추에이터에 의해, 제1 및/또는 제2 커버 부재는 오목 또는 볼록한 형상으로 구부러질 수 있고, 이에 따라 렌즈를 통해 투과되는 광에 광 출력을 제공할 수 있다.

대안적으로, 하나 이상의 액추에이터들(120)은 다른 커버 부재들(112)에 대해 커버 부재(111) 중 하나의 변위 및/또는 기울이도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 액추에이터들(120)은 전술한 바와 같이 커버 부재들(111,112) 사이에 배치되어, 예컨데 렌즈(100)를 통해 투과되는 이미징된 광의 방향을 변경하기 위해 두 커버 부재들 사이의 상대 각도가 변경될 수 있다.

다른 실시예에서, 커버 부재들(111,112) 중 하나는 커버 부재의 기울기를 제어함으로써 반사된 빔의 조절 가능한 빔 편향을 제공하기 위한 반사 표면을 포함한다.

액추에이터들은 바람직하게는 광 출력 및 빔 편향을 생성하기 위해 기울기와 함께 커버 부재들(111) 중 하나의 굽힘을 제공하도록 배치될 수 있다. 결합된 기울기 및 굽힘은 투명 또는 반사 커버 부재와 함께 배치될 수 있다. 빔 편향은 스마트폰의 컴팩트 카메라와 같은 카메라에서 광 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS)를 달성하는 데 사용될 수 있다.

지지 구조물(130)은 지지 구조물에 연결된 커버 부재(111,112)가 변형되거나 액추에이터들로부터의 응력(stress)에 노출될 때, 변형되지 않거나 실질적으로 변형되지 않는 강성 프레임으로 구성될 수 있다. 지지 구조물은 적어도 부분적으로 비유체 몸체를 둘러싸도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 연결된 커버 부재(111,112)에 대한 연속적인 지지를 제공할 수 있다. 또한, 제어 가능한 렌즈(100)는 비유체 몸체(105)의 둘레와 지지 구조물 사이에 공기 갭(182), 즉 광축(150)에 대해 반경 방향으로 연장되고 비유체 몸체(105)의 둘레를 지지 구조물(130)로부터 반경 방향으로 이격시키는 갭(182)과 같은 갭(gap)을 갖도록 배치될 수 있다. 갭으로 인해 비유체 몸체는 액추에이터 동작에 반응하여 반경 방향으로 제약 없이 확장할 수 있다.

센서(140)의 출력 신호는 변형 이외의 다른 물리적 효과에 따라 달라질 수 있다. 이러한 다른 효과는 온도, 히스테리시스(hysteresis), 및 크리프(creep)를 포함한다. 적어도 센서(140)의 온도 의존성은, 두 개의 동일한 센서들이 서로 가깝게 배치되는 경우, 보상되거나 적어도 부분적으로 보상될 수 있다.

도 2는 제어 가능한 렌즈가 변형 측정 센서들(140)에 더하여 적어도 하나의 보상 센서(240)로 구성됨을 나타낸다. 보상 센서(240)는 제1 커버 부재 또는 제2 커버 부재의 굽힘에 반응하여 변형에 노출되지 않거나, 실질적으로 노출되지 않도록 배치된다. 보상 센서와 변형 센서는 동일한 유형이므로 온도와 같은 다른 물리적 효과에 대해 실직적으로 동일한 종속성을 갖는다.

휘트스톤 브릿지 회로(Wheatstone bridge circuit)에서, 하나의 보상 센서(240)와 하나의 측정 센서(140)를 포함하는 센서들의 세트를 하나의 보상 센서(240)와 하나의 측정 센서(140)로 연결함으로써, 센서들이 저랑 스트레인 센서(resistive strain sensor)인 경우, 보상 센서(240)와 측정 센서(140) 모두에 영향을 미치는 물리적 효과에 대해 휘트스톤 브릿지로부터의 출력 신호가 보상될 것이다. 따라서, 예를 들어, 온도의 변화는 휘트스톤 브릿지의 출력 신호에 상응하는 변화를 생성하지 않는다. 즉, 온도 변화는 두 센서(140,240)에 동일한 방식으로 영향을 미친다. 두 센서에서 온도 변화가 동일하기 때문에 저항의 비율은 변하지 않으며 온도 변화의 영향이 최소화되거나 실질적으로 제거된다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 변형 센서(140)의 온도 종속성은 각각의 제1 및 제2 보정 센서(240)의 상응하는 온도 종속성에 의해 보정될 수 있다.

보상 센서는 제1 또는 제2 커버 부재가 변형될 때, 노출되지 않거나 미미하게만 노출되도록 지지 구조물에 연결될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 변형 센서(140) 및 관련 보상 센서(240)는 렌즈(100)의 광축(150)에 대해 회전 대칭으로 배치된다. 예를 들어, 복수의 변형 센서는 굽힘에 반응하여 생성될 수 있는 수차를 최소화하기 위해 사용될 수 있다.

바람직하게는, 개별 액추에이터들(120)에 대한 제어 신호 또는 복수의 제어 신호들(예컨데, 제1 및 제2 액추에이터(120)에 대한 제1 및 제2 제어 신호)은 복수의 변형 센서들로부터의 센서 신호들에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 복수의 센서(140)로부터의 센서 신호의 평균 또는 차이에 따라 하나의 제어 신호가 결정될 수 있고, 복수의 센서 신호에 기초하여 대응하는 복수의 액추에이터(120)에 대한 복수의 제어 신호가 결정될 수도 있다.

복수의 변형 센서(120)로부터의 센서 신호는 제1 커버 부재의 굽힘 변형이 광축(150)을 중심으로 상이한 각도 위치에 대해 편차가 있음을 나타낼 수 있다. 이 경우, 측정된 편차는 측정된 각각의 굽힘 변형이 동일한 굽힘 기준에 근접하도록 또는 편차가 최소화되도록 복수의 액추에이터(120)를 제어하는데 사용될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 제어 가능한 렌즈(100)의 실시예의 주요 개략도를 도시한 것으로, 액추에이터(120)는 다른 실시예에 대해 설명된 바와 유사한 원리에 따라 하나 이상의 센서(140)로부터의 측정 신호에 의존하여 제1 및/또는 제2 커버 부재(111,112)의 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 배치된다.

액추에이터(120)는 제어 신호에 반응하여 변위를 생성할 수 있는 변위 액추에이터(303)이다. 각각의 액추에이터(120)는 광축(150)과 평행하거나 실질적으로 평행한 방향으로 변위하도록 배치된 변위 요소(301)를 가질 수 있다.

하나 이상의 액추에이터(120,303)는 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 표면 상의 원과 같이 광축(150)을 둘러싸는 경로(351)를 따라 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)에 힘을 발생시키도록 배치된다(도 3b).

액추에이터들(120)은 선형 압전 전기 또는 전자기 모터들, 압전 작동 캔틸레버 액추에이터들(piezoelectrically actuated cantilever actuators), 형상 기억 합금들(shape memory alloys), 선형 스크류 드라이브들(linear screw drives) 또는 선형 보이스 코일 액추에이터(linear voice-coil actuators)와 같은 선형 변위 액추에이터일 수 있으며, 경로(351)를 따라 여러 지점(여기서는 8개 지점)에 변위를 가하도록 배치될 수 있다.

액추에이터는 변위 요소(301)가 지지 구조물(130)에 대해 변위되도록 지지 구조물(130)에 고정된다. 본 실시예에서, 제1 커버 부재(111)는 지지 구조물(130)과 직접적으로 연결되지 않고, 액추에이터(303) 및 탄성 요소(315)를 통해 간접적으로 연결된다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 제2 커버 부재(112)와 같이 작동되지 않는 커버 부재는 지지 구조물(130)과 같은 추가 지지 구조물(302)에 의해 지지될 수 있다. 대안적으로, 제2 커버 부재(112)는 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 변위 액추에이터(303) 또는 표면 장착 액추에이터(120)와 유사한 다른 액추에이터에 의해 작동될 수 있다.

경로(351)는 도시된 바와 같이 비유체 몸체(105)가 경로(351)에 의해 둘러싸이도록 투명하고 변형 가능한 비유체 몸체(105)를 둘러쌀 수 있다. 그러나, 경로(351)는 또한 비유체 몸체(105)의 연장부 내에 위치할 수도 있다. 액추에이터(120)는 또한 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 가장자리에 작용하도록 위치되거나, 가장자리에 근접하게 위치될 수도 있다.

액추에이터(120,303)는 경로(351)를 따라 배치되고, 커버 부재(111,112)의 표면에 수직 또는 실질적으로 수직인 방향으로 변위를 발생시키도록 배치된다. 이 맥락에서, 실질적으로 수직이라는 것은, 예를 들어, 10 내지 15도까지 수직에 대한 편차를 의미할 수 있다. 선형 변위 방향과 커버 부재의 표면 사이 각도의 각도 변화는 커버 부재의 굽힘에 따라 발생된다.

액추에이터들(120,303)의 작용은 액추에이터들에 의해 제공되는 힘, 토크 또는 변위에 따라 제1 및/또는 제2 커버 부재의 곡률을 변화시킨다. 따라서, 액추에이터들을 제어함으로써, 굽힘 및 그에 따른 렌즈(100)의 광 출력을 제어할 수 있다. 액추에이터들이 제1 커버 부재에 연결되어 배치되는 경우, 제2 커버 부재도 구부러질 수 있으며, 그 반대도 커버 부재의 두께 또는 강성에 따라 그리고 추가 지지 구조물(302)에 달라질 수 있다.

경로(351)를 따라 서로 다른 액추에이터들에 대해 서로 다른 힘을 생성하도록 액추에이터(120,303)를 제어함으로써, 커버 부재(111,112)는 기울어지고 구부러지도록 강제될 수 있다. 커버 부재의 기울기는 도시된 광축(350)의 방향 변화를 발생시키고, 이에 따라 투과 또는 반사되는 광의 방향 변화를 발생시킨다. 커버 부재(111,112)의 기울기를 제어함으로써 투과된 광의 방향 변화를 이용하여 카메라 회전(예: 손 떨림으로 인한)을 보정, 즉 광학 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS)를 얻을 수 있다.

액추에이터들(120,303)은 제1 또는 제2 커버 부재(111,112) 중 어느 하나에 작용하도록 배치될 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 액추에이터들(120,303)이 제1 및 제2 커버 부재(111,112) 모두에 작용하도록 배치되어, 양쪽 커버 부재가 액추에이터들(120,303)의 작용에 의해 강제로 구부러지도록, 즉 양쪽 커버 부재 중 하나에 적용되는 변위/힘이 다른 커버 부재에 작용되는 변위/힘과 독립적으로 제어 가능하게 되도록, 어느 한쪽의 액추에이터가 독립적으로 제어 가능하게 되도록 하는 렌즈의 커버 부재(111,112) 중 하나의 기울기는 렌즈(100)의 다른 커버 부재(111,112)의 굽힘과 독립적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 임의의 유형의 액추에이터(120)는 제1 커버 부재(111)의 굽힘을 위해 제공될 수 있고, 변위 액추에이터(303)는 커버 부재의 굽힘을 위해 제공될 수 있다.

도 3a에 도시된 주요 스케치에서, 액추에이터 변위는 힌지 연결부(306)를 통해 배치된 힌지 빔(hinged beam)(305)을 통해 증폭된다. 센서들(140)은 빔 상에 배치될 수 있고, 이에 의해 빔 변형을 측정할 수 있다. 빔 변형은 굽힘 및 기울기와 상관관계가 있으므로, 빔들(beams)(305) 상에 장착된 센서들로부터의 센서 신호는 액추에이터들(120,303)을 제어하여 제1 또는 제2 버터 부재(111,112)의 원하는 굽힘 및/또는 기울기를 달성하기 위해 사용될 수 있다.

변위 액추에이터(303)의 대안으로서, 압전 요소들과 같은 표면 장착 액추에이터들(120)은 빔들(305)에 부착될 수 있고, 이에 따라, 예를 들어 탄성 연결부(307)를 통해 선형 변위를 제공할 수 있다.

실용적인 목적을 위해, 도 3a의 주요 솔루션 이외의 다른 설계가 사용될 수 있지만, 유사한 원리와 변위 액추에이터(303)의 사용을 기반으로 한다. 원리에 따르면, 힌지 빔(305)과 같은 하나 이상의 탄성 요소들(315)은 변위 액추에이터(303)를 제1 및/또는 제2 커버 부재(111,112)와 연결하도록 배치된다. 탄성 요소들(315)은 다양한 구성들을 가질 수 있지만, 일반적으로 변위 액추에이터(303)에 의해 가해지는 힘에 반응하여 탄성적으로 변형되도록 배치된다. 하나 이상의 탄성 요소들(315)에 부착된 변형 센서(140)는 탄성 요소들(315)의 변형 또는 탄성 요소(315)의 적어도 일부의 변형을 측정한다. 탄성 요소들의 변형과 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 굽힘 및 기울기 사이의 관계로 인해, 측정된 변형들은 액추에이터들(140)을 제어하기 위해 제어 신호를 결정하는데 사용될 수 있다.

탄성 요소들(315)은 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)와 변위 액추에이터(303) 사이의 상대 변위에 반응하여 탄성적으로 변형된다.

도 3a는 힌지 빔(305) 외에 변위 액추에이터(303)와 제1 커버 부재(111) 사이의 탄성 연결이 탄성 요소(307)를 더 포함하다는 것을 나타낸다.

추가 탄성 요소(307)는 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 굽힘 또는 기울기에 반응하여 적어도 반경 방향으로 변형되도록 배치되어, 굽힘 또는 기울기에 의한 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 반경 방향 연장부의 변화가 반경 방향 변형에 의해 누적된다. 반경 방향 변위에 의해, 상대 반경 방향 변위의 적어도 한 구성요소는 반경 방향에서 광축에 수직인 방향을 갖는 것으로 이해된다.

예를 들면, 추가 탄성 요소(307)는 예를 들어 접착 공정을 수행함으로써 달성되는 탄성 접착제로부터 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 추가 탄성 요소(307)는 액추에이터 변위를 커버 부재(111,112)로 전달하기 위해, 반경 방향 변형에 반응하여 낮은 강성을 가지며, 변위 액추에이터(303)의 변위 방향에 대해서는 높은 강성을 가진다.

도 4a 내지 도 4c는 변위 액추에이터(303)를 제1 커버 부재(111)와 연결하는 탄성 요소(315)의 예를 나타낸다. 본 실시예에서, 액추에이터들은 또한 추가 탄성 요소(315a)를 통해 제2 커버 부재(112)의 굽힘을 제공하도록 배치된다. 본 도면에서는 액추에이터들(303)은 도시되지 않았으며, 변위 요소들(301)의 접점들 및 액추에이터(120,303)의 표시만 도시되어 있다.

탄성 요소(315)는 캔틸레버형 금속 빔들(cantilevered metal beams)과 같은 복수의 스프링 요소들(401)의 형태로 복수의 변형 가능한 부분들로 구성된다. 제1 커버 부재(111)가 구부러짐에 따라 스프링 요소들(401)이 휘어진다. 스프링 요소들(401)의 굽힘은 광축(150)을 향한 반경 방향의 변형에 반응하여 낮은 강성을 제공하고, 변위 액추에이터들(303)의 변위 방향으로 높은 강성을 제공하여 액추에이터 변위를 제1 커버 부재에 효과적으로 전달하도록 탄성 요소(315)의 요구를 용이하게 한다. 낮은 반경 방향 강성은 탄성 요소(315)에 의해 제1 커버 부재의 굽힘이 억제되지 않도록 보장한다. 각 스프링 요소들(401)은 이웃 스프링 요소들로부터 분리되어, 스프링 요소들(401) 각각이 이웃 스프링 요소들(401)로부터 독립적으로 또는 실질적으로 독립적으로 변형될 수 있도록 한다.

탄성 요소(315)는 지지 부재(402)를 포함한다. 주로 도시된 바와 같이, 변위 액추에이터들(303)은 지지 부재(402)의 표면에 작용하도록 배치된다.

본 실시예에서, 지지 부재(402)는 렌즈(100)의 개구부를 구성하는 홀을 갖는 링형 구조로 형성된다.

본 실시예에서, 제1 및 제2 커버 부재(111,112)는 각각 상부 탄성 요소(315) 및 하부 제2 탄성 요소(130a)를 통해 독립적으로 작동된다.

하나 이상의 센서들(140)은 변형을 측정하기 위해 스프링 요소들(401)에 부착될 수 있다. 변형은 적어도 부분적으로 제1 커버 부재(111)의 굽힘에 기인하며, 센서들(140)로부터의 측정 신호는 굽힘과 직접적으로 연관된다.

도 5a는 제어 가능한 빔 편향 장치(500)를 포함하는 광 조립체(599)를 도시한다. 본 실시예에서, 제 2 커버 부재(112)는 프리즘(501)이고, 제1 커버 부재(111)는 프리즘(501)의 빗변에 대향하여 배치된 거울과 같은 반사 커버 부재이다. 입사광(502), 즉 이미지 센서 상에 이미지화될 물체 공간으로부터의 광은 프리즘(501)의 짧은 변들 중 하나를 통해 그리고 비유체 몸체를 통해 제1 커버 부재에 투과되어 입사광(502)을 반사하고 입사광을 입사 방향에 수직이거나 실질적으로 수직인 방향과 같은 다른 방향으로 리디렉션(redirection)한다. 따라서, 반사 제1 커버 부재(111)는 광축의 폴딩(folding)을 발생시킨다. 입사광(502)의 일부는, 예를 들어, 제1 커버 부재(111)에 의해 구성된 부분 반사체에 의해 제1 커버 부재를 투과할 수 있다.

도 3a와 관련하여 설명된 바와 같이 변위 액추에이터(303)는 반사 커버 부재(111)의 제어 가능한 기울기를 생성하도록 배치될 수 있다. 도 3a과 관련하여 설명된 바와 같이, 플렉서블 요소들(flexible elements)(315) 상에 배치된 센서들(140)은 액추에이터의 변위 진폭을 나타내는 측정 신호를 제공하고, 이에 따라 반사 커버 부재(111)의 기울기 각도를 나타낸다. 도 5a에 도시된 두 개의 액추에이터는 반사 커버 부재(111)의 기울기를 용이하기 하기 위해 반대 변위 방향으로 작동할 수 있다. 또는, 반사 커버 부재(111)는 일측에 힌지될 수 있다.

대안으로서, 센서들(140)은 액추에이터들(303)의 변위의 직접적인 측정을 제공하도록 배치될 수 있다. 그러한 센서들은 광학적 또는 저항적 거리 측정들에 기초할 수 있고, 센서들과 통합될 수 있다. 변위 액추에이터들(300)은 힌지 빔(305) 없이 구성될 수 있다. 예를 들면, 힌지 빔(305)이 변위 증폭을 제공하기 위해 사용되지 않을 때, 변위 액추에이터(303)는 반사 커버 부재(111)에, 가능한 추가 탄성 요소(307)를 통해 직접 연결될 수 있다.

제어 가능한 렌즈(100) 및 제어 가능한 빔 편향 장치(500)는 다양한 실시예에 따른 제어 가능한 광 조립체의 예이다.

도 3a와 유사하게, 제1 커버 부재(111)는 지지 구조물(130)과 직접 연결되지 않고 액추에이터(303) 및 탄성 요소(315)를 통해 간접적으로 연결된다.

도 5a는 센서(140)의 대안으로서 광 센서(550)를 예시한다. 광 센서(540)는 시준된 빔(553)과 같은 빔을 출력하도록 구성된 광원(551)과 광 검출기(quadrant detector)를 포함한다. 위치 감지 검출기(position sensitive detector) 또는 사분면 검출기와 같은 광 검출기(552)는 검출기(552) 상의 빔(553)의 1D 또는 2D 위치에 의존하는 출력을 생성한다. 따라서, 광 센서(550)는 적어도 제1 커버 부재(111)의 기울기를 측정할 수 있다.

도 5b는 제1 커버 부재(111)가 제1 커버 부재(111)에 직접 연결된 변위 액추에이터들(330)에 의해 구부러지도록 배치된 예에서 사용되는 광 센서(550)를 도시하지만, 표면 장착 액추에이터들(120)도 사용될 수 있다. 빔의 발산은 제1 커버 부재(111)의 굽힘에 영향을 받으며, 이에 따라, 검출기 상의 빔 스폿의 크기는 제1 커버 부재의 굽힘과 직접적인 관련이 있다. 따라서, 검출기(552)는 빔 스폿의 크기에 의존하는 출력을 생성할 수 있다. 분명하게, 검출기(552)는 검출기 상의 빔 스폿의 위치 및 크기 둘 다에 의존하는 출력 유형일 수 있다.

따라서, 본 실시예에서, 대안 광 센서(550)는 광선(553)을 비유체 몸체(105)를 통해, 제1 및 제2 커버 부재(111,112) 중 적어도 하나를 통해 투과시키고, 광선의 방향 및/또는 발산이 액추에이터(120,303)에 의해 기울어지고/또는 구부러지도록 배치된 적어도 하나의 커버 부재(111,112)에 의해 영향을 받도록 구성된다.

제어 시스템(190)은 편향 장치(500) 도는 광 센서(550)의 일부일 수 있으며, 측정된 기울기와 원하는 기울기 각도 사이의 차이가 최소화되는 피드백 제어 시스템과 같이 측정된 기울기에 기초하여 액추에이터(120)를 제어하도록 배치될 수 있다.

제1 커버 부재(111)는 입사광(502)을 굴절에 의해 커버 부재를 통해 투과시키기 위해 투명 커버 부재(511)로 구성될 수 있다. 투명 커버 부재는 바람직하게는 비유체 몸체(105)가 커버 부재(511)와 프리즘 사이에 끼워진 상태에서, 프리즘의 2개의 수직면 중 하나에 대향하여 위치할 수 있다. 투명 커버 부재(511)는, 커버 부재(511)의 기울기를 제어함으로써 광선(502)의 전파 방향을 제어하는데 사용될 수 있다. 이에 따라, 프리즘은 도 5C의 개략도에 도시된 바와 같이 반사형 커버 부재(111)와 굴절형, 즉 투명 커버 부재(511)로 구성될 수 있다. 커버 부재(111,511)를 기울이기 위한 액추에이터들(120)은 편의상 포함되지 않는다.

도 6a는 도 5a의 광 센서(550)를 보다 상세하게 도시한 것이다. 광 센서(550)는 발산 광선과 같은 광선(553)을 제1 커버 부재(111)의 후면(601), 즉 반사기 또는 투명 커버 부재(511)를 향해 투과하도록 배치된 광원(551)을 포함한다. 빔(553)은 후면(601)에 의해 반사되고, 따라서, 반사된 빔(553)의 전파 방향은 커버 부재(111,511)의 기울기에 의해 영향을 받는다.

후면(601)은 프리즘(501)으로부터 반대쪽을 향하는 측면을 의미한다. 후면(601)은 반사 특성을 제공하기 위해 코팅될 수 있다. 따라서, 커버 부재(111,511)의 후면은 도 5a에 도시된 바와 같이 프리즘(501)과 마주보는 커버 부재(111,511)의 전면에 대한 대안으로서, 또는 이에 추가하여 사용될 수 있다. 편향 장치(500)가 반사 및 투명 커버 부재(111,511)를 모두 구비하는 구성에서, 후면(601)을 사용하는 것이 검출기(552) 또는 상이한 커버 부재(111,511)에 대한 상이한 검출기로부터 독립적인 센서 신호를 획득하는데 유리할 수 있다.

광 검출기(552)는 커버 부재(111,511)의 기울기에 의해 발생되는 광선(553)의 변화를 측정하도록 배치된다. 광선(553)의 변화는 광선(553)이 광 검출기(552)에 닿는 위치의 변화 및/또는 광 검출기(552) 상에서의 광선(953)의 스폿 크기의 변화를 포함할 수 있다.

광 검출기(552)는 적어도 4개의 개별 광 검출기들(602)로 구성될 수 있으며, 여기서 개별 광 검출기들(602) 각각은 개별 광 검출기에 충돌하는 광의 출력과 상관관계가 있는 출력 신호를 생성할 수 있다. 개별 광 검출기들(602)로부터의 신호 출력을 처리함으로써(예컨대, 개별 출력을 비교함으로써), 커버 부재(111,511)의 기울기 변화를 결정할 수 있다. 측정된 기울기는 제어 시스템(190)의 피드백 제어 시스템과 같이, 측정된 기울기와 원하는 기울기 각도 사이의 차이가 최소화되는 액추에이터 시스템(120,303)의 제어에 사용될 수 있다.

도 6b는 광원(551)이 개별 광 검출기들(602)의 중심에 배치되는, 즉 모든 광 검출기들(602)이 광원(551)을 둘러싸도록 배치되는 광 센서(550)의 대안적 실시예를 나타낸다. 이러한 구성에서, 광원(551) 및 광 검출기(602)의 평면은 반사 또는 투명 커버 부재(111,511)의 후면(601)과 평행하거나 실질적으로 평행할 수 있다.

도 7은 도 6a의 광 센서(550)의 선형성 성능을 나타낸다. 상부 도면에 도시된 바와 같이, 검출기(552)로부터 출력되는 y위치는 x축 기울기의 변화에 따라 커버 부재(111)의 y축 기울기 각도에 약간 의존한다. 마찬가지로 아래 도면은 검출기(552)에서 출력된 x위치가 y축 기울기의 변화에 따라 x축 기울기 각도에 약간 의존한다는 것을 나타낸다. 따라서, 검출기(552)로부터의 출력 신호는 기울기 각도가 2개의 회전 축들의 조합일 때(제어가능한 빔 편향 장치(500)가 2개의 수직 x 및 y 축들 주위의 기울기를 제공하도록 구성되는 경우들에서) 약간 비선형이다.

도 8은 도 6b 구성의 광 센서(550)의 선형성 성능을 나타낸다. 따라서, 이러한 광 센서의 구성은 검출기(552)로부터의 출력 신호의 향상된 선형성을 나타내며, 그러므로, 검출기 신호 출력의 보상 필요성을 제거할 수 있다.

도 9는 제어 가능한 렌즈(100)의 광 출력을 결정하도록 구성된 광 센서(550)의 대체 구성을 나타낸다.

광원(551)은 광선(553)의 강도 프로파일의 중심과 같은 광선(553)이 광축(150)으로부터 거리가 h 만큼 떨어진 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재(111,112)에 닿도록 배치된다. 이 경우, 광선(553)은 시준된 광선인 것이 바람직하다. 광선(553)을 반사하는 제1 및/또는 제2 커버 부재(111,112)의 표면은 카메라의 이미지 센서(901)를 향한다. 언급된 반사 표면과 같은 제어 가능한 렌즈(100)와 이미지 센서(901) 사이의 거리는 Z이고, 광 검출기(552)는 광선(553)의 반사를 적어도 일부 감지하도록 배치된다. 광원(551) 및 검출기(552)는 이미지 센서(901)의 반대편에 위치하지만, 이미지 센서(901)의 중심과 반드시 일직선상에 위치할 필요는 없다.

검출기(552)는 렌즈(100)로부터 동일하거나 실질적으로 동일한 거리(Z)에 위치하는 경우, 필수 사항은 아니지만, 반사된 빔(553)이 검출기(552)에 닿는 위치와 평면 커버 부재(111,112)에서 반사된 빔(553)이 검출기(552)에 닿는 위치 사이의 변위 Δ는:

여기서, h는 광축(150)으로부터 광선(553)이 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)에 닿는 지점까지의 y축을 따른 거리, Z는 이미지 센서(901)와 제1 또는 제2 커버 부재(111,112) 사이의 Z축을 따른 거리, R은 이미지 센서(901)를 향한 제1 또는 제2 커버 부재(111,112) 표면의 곡률(반지름으로 측정됨)이다. 평면 볼록 렌즈를 가정할 때 렌즈의 광학 출력 P는 다음과 같이 주어진다:

여기서, nlens와 nair는 렌즈와 주변 공기의 굴절률이다. 따라서, 액추에이터에 의해 변화하는 광 출력은 측정된 변위 값 Δ로부터 결정될 수 있다.

광원(551) 및 검출기(552)는 광선(553)의 입사면이 광축(150)을 포함하도록, 즉 광원(551) 및 검출기(552)가 이미지 센서(901)와 정렬되도록 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 광원(551) 및 검출기(552)는 광선(553)의 스팬된 입사면이 광축(150)을 포함하지 않도록, 즉 광원(551) 및 검출기(552)가 이미지 센서(901)와 정렬되지 않도록 위치된다.

도 10a는 검출기(552)의 출력 신호를 y축(실선 곡선)을 따라 측정된 검출기(552)와 광축(150) 사이의 거리 5mm에 대한 변위 값 Δ 및 해당 거리 7mm(점선)에서 결정된 광 출력의 함수로서 나타낸 것이다. 본 실시예에서, 광원(551)과 검출기(552)는 이미지 센서(901)와 정렬되어 있다. 도시된 바와 같이, 검출기(552)가 이미지 센서(901)에서 더 멀리 위치할 때 더 나은 감도를 얻을 수 있지만, 폼 팩터(y방향)가 더 커지는 대가를 치른다.

도 10b는 검출기(552)와 광축(150) 사이의 거리가 7mm인 도 10a와 유사한 구성에서 검출기(552)로부터의 출력 신호를 나타낸다. 그러나, 본 실시예에서, 광원(551)과 검출기(552)가 이미지 센서(901)와 정렬되지 않아서, 즉 입사면이 광축(150)을 구성하지 않는다. 정렬되지 않은 구성으로 인해 반사된 광선(553)은 검출기(552)에서 x 및 y 방향으로 모두 변위한다. 실선은 도 10a에서와 같이 x 변위를 나타내고, 점선은 y 변위를 나타낸다. x 및 y 방향의 변위들를 발생시키는 반사들에 대한 감도는 x 방향 및 y 방향들에 대한 변위들을 비교하고 두 개의 직교 방향에 대한 관련 값 h와 함께 방정식을 사용하여 난시, 즉 직교 방향에서 제1 또는 제2 커버 부재(111,112)의 마주보는 표면의 상이한 반경을 결정하는데 사용될 수 있다.

도 11a는 제어 가능한 렌즈(100)의 광 출력을 결정하도록 구성된 광 센서(550)의 또 다른 구성을 도시한다.

렌즈(100)는 광원(551)과 검출기(553) 사이에 위치하여, 광원(551)이 제1 및 제2 커버 부재(111,112) 중 하나의 외측면을 향해 광선(553)을 투과시키고, 검출기(552)가 제1 및 제2 커버 부재(111,112) 중 다른 하나의 외측면을 통해 투과된 광선(553)을 수광하도록 배치된다. 따라서, 광선(553)은 제1 및 제2 커버 부재(111,112)를 높은 입사각으로 투과하게 된다.

광 검출기(552)는 입력 개구부가 광축(150)을 향하도록, 즉 검출기 표면에 대한 법선이 광축(150)에 수직이거나 실질적으로 수직이 되도록 배치될 수 있다.

광선(553)과 제1 및 제2 커버 부재(111,112)의 표면 사이의 입사각은 40도 이하 또는 30도 이하와 같이 60도 이하일 수 있다.

광원(551) 및 검출기(552)는 광선(553)의 입사면이 광축(150)을 포함하도록 배치되거나, 입사면이 광축(150)을 포함하지 않도록 배치될 수 있다.

렌즈(100)에 의해 생성된 난시의 경우, 예를 들어 액추에이터의 부정확성에 의한 것과 같은 커버 부재(111,112)의 굽힘의 오류로 인해, 광선(553)의 스폿은 비원형일 것이고(입사 광선(553)의 회전 대칭 강도 프로파일을 가정함), 검출기(552)의 개별 광 검출기들(602)의 출력은 난시에 반응하는 신호들을 생성할 것이다.

또한, 난시는 렌즈 출력 P에 비례하므로, 검출기(552)의 4개의 검출기(602)를 이용하여 스폿의 변형, 즉 스폿의 타원형을 측정함으로써 렌즈 출력 P를 결정할 수 있다.

도 11b는 검출기(553) 상의 광선 스폿의 x 및 y 직경 비율과 렌즈 출력 P 사이의 관계를 나타낸다.

도 11a는 광원(551a) 및 검출기(552a)가 광선(점선)이 제어 가능한 렌즈(100)를 통해 투과되기 전에 고정 렌즈와 같은 다른 광학 부품(920)을 통해 투과되도록, 및/또는 광선이 제어 가능한 렌즈(100)를 통해 투과된 후에 다른 광학 부품(920)을 통해 투과되도록 배치될 수 있음을 나타낸다. 따라서, 제어 가능한 렌즈 및 다른 광학 부품들은 광축을 따라 광원(551)과 검출기(552) 사이에 배치될 수 있다. 이는 제어 가능한 렌즈(100)의 대향 측면들 상에 광원(551) 및/또는 검출기(552)를 배치하기 위한 공간을 제공하지 않는 소형 광학 시스템에서 유리할 수 있다.

도 12는 제어 가능한 렌즈(100) 및 렌즈(100)를 통해 투과된 광을 수신하도록 배치된 이미지 센서(901)를 포함하는 카메라 모듈(900)을 도시한다. 선택적으로, 카메라 모듈(900)은 이미징될 입사광(502)을 수신하고 방향을 전환하도록 배치된 빔 편향 장치(500)를 포함할 수 있고, 제어 가능한 렌즈(100)를 포함할 수 있는 렌즈 스택에 배치될 수 있는 고정 광학 렌즈와 같은 추가적인 광학 부품을 포함할 수 있다. 따라서, 카메라 모듈(900)은 제어 가능한 렌즈(100) 및/또는 빔 편향 장치(500)에 의해 구체화된 광 조립체(199,599)를 포함한다. 광 조립체(199,599)는 가변 렌즈(100) 및 편향 장치(500)를 모두 포함하는 단일 광 조립체로 결합될 수 있다. 카메라 모듈(600)은 스마트폰과 같은 전자 장치에서 사용될 수 있다. 빔 스캐너와 같은 다른 전자 장치는 이미징 이외의 다른 목적을 위해 이미지 센서 없이 광 조립체를 사용할 수 있다.

Claims (31)

1. 가변 광 출력 및/또는 가변 빔 편향을 갖는 제어 가능한 광 조립체(199, 599)로서, 상기 광 조립체는 다음을 포함한다.
   - 제1 커버 부재(111) 및 제2 커버 부재(112)로서, 상기 제1 및 제2 커버 부재들 중 하나는 투명 커버 부재이고, 상기 제1 및 제2 커버 부재들 중 다른 하나는 투명 또는 반사 커버 부재이며,
   - 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재 사이에 끼워진 투명하고 변형 가능한 비유체 몸체(105)로서, 상기 제1 및 제2 커버 부재들 및 비유체 몸체는 상기 비유체 몸체 및 상기 제1 및/또는 제2 투명 커버 부재를 교차하는 광축(150)을 갖는 렌즈 또는 광 편향기를 구성하며,
   - 제어 신호에 따라 적어도 상기 제1 커버 부재의 제어 가능한 굽힘 및/또는 기울기를 생성하도록 배치된 하나 이상의 액추에이터들(120)로서, 상기 제어 신호는 제1 및 제2 측정 신호들로부터 얻을 수 있으며,
   - 상기 제1 및 제2 측정 신호들을 제공하도록 배치된 제1 및 제2 센서들(140)로서, 상기 측정 신호들은 적어도 상기 제1 커버 부재의 상기 굽힘 및/또는 기울기를 나타내고, 상기 제1 센서는 청구항 21항 내지 29항 중 어느 하나에 따른 광 센서이고, 상기 제2 센서는 청구항 12항 내지 20항 중 어느 하나에 따른 변형 센서이다.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 커버 부재(112)는 프리즘(501)이고, 상기 제1 커버 부재는 입사광(502)의 강도를 적어도 일부 반사하도록 상기 프리즘의 빗변에 대향하여 배치된 반사 커버 부재인 것인 제어 가능한 광 조립체.
3. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 액추에이터들(120)은 상기 반사 커버 부재의 제어 가능한 기울기를 생성하도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 액추에이터들(120)은 선형 또는 실질적으로 선형 변위를 생성할 수 있는 변위 액추에이터들(303)인 것인 제어 가능한 광 조립체.
5. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 변위 액추에이터들(303)을 상기 제1 커버 부재(111) 및/또는 상기 제2 커버 부재(112)와 연결하는 하나 이상의 탄성 요소들(315)을 포함하고, 상기 하나 이상의 탄성 요소들 각각의 적어도 일부는 액추에이터 변위에 반응하여 탄성적으로 변형되도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 센서들(140)은 상기 하나 이상의 탄성 요소들(315) 각각의 일부의 변형을 측정하도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 구조물은 강성 프레임(rigid frame)을 포함하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 구조물은 상기 비유체 몸체를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치될 수 있고, 상기 지지 구조물은 상기 비유체 몸체로부터 분리되어 상기 비유체 몸체를 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸는 상기 지지 구조물의 적어도 일부를 따라 상기 지지 구조물과 접촉하지 않고 상기 비유체 바디가 팽창할 수 있도록 하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
9. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 커버 부재는 상기 지지 구조물에 고정되고, 상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 제1 커버 부재의 표면에 연결되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
10. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 액추에이터들은 상기 제1 커버 부재의 표면에 연결된 하나 이상의 압전 전기 요소들(piezo electric elements)을 포함하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 압전 전기 요소들은 상기 제1 커버 부재의 표면에 연결된 링형 압전 전기 요소(ring shaped piezo electric element)를 포함하고, 상기 링형 압전 전기 요소는 광의 투과를 가능하게 하는 개구부를 구비하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
12. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서들(140)은 압전 전기 센서 요소(piezo electric sensor element)를 포함하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
13. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 전기 센서 요소는 상기 하나 이상이 액추에이터들(120)로 구성된 상기 하나 이상의 압전 전기 요소들에 의해 구성되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
14. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서들(140)은 상기 하나 이상의 액추에이터들의 표면에 연결된 변형 센서들을 포함하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
15. 제14항에 있어서,
    상기 하나 이상의 액추에이터들(120)은 상기 하나 이상의 변형 센서들(140)과 상기 제1 또는 제2 커버 부재(111,112) 사이에 끼워지는 것인 제어 가능한 광 조립체.
16. 제14항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 조립체(199,599)는
    상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘에 반응하여 변형에 노출되지 않거나 실질적으로 노출되지 않도록 배치된 적어도 하나의 보상 센서(240)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 보상 센서는 상기 하나 이상의 변형 센서와 동일한 유형인 것인 제어 가능한 광 조립체.
17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보상 센서(240)는 상기 제1 커버 부재 및/또는 상기 제2 커버 부재를 지지하도록 구성된 지지 구조물(130)에 연결되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
18. 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보상 센서 및 상기 하나 이상의 변형 센서들은 상기 하나 이상의 변형 센서들의 온도 의존성이 상기 적어도 하나의 보상 센서의 상응하는 온도 의존성에 의해 보상되도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 센서들(140)은 상기 렌즈의 광축에 대해 대칭적으로 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 신호(들)는 복수의 변형 센서들의 측정된 변형들에 따라 결정되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
21. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서(140)는 광선(553)을 투과하도록 배치된 광원(551)을 포함하여, 상기 광원이 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재(111,112)의 굽힘 또는 기울기에 영향을 받고, 상기 센서는 굽힘 및/또는 기울기에 관련된 상기 광선의 변화를 측정하기 위해 배치된 광 검출기(552)를 포함하는 것인 제어 가능한 광 조립체.
22. 제21항에 있어서,
    상기 광원(551)은 구부러지거나 기울어지도록 배치된 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재(111,112)에 의해 상기 광선(553)이 반사되도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
23. 제21항 및 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 검출기(552)는 적어도 2개의 개별 광 검출기들(602)을 포함하고, 각각의 상기 개별 광 검출기들은 상기 개별 광 검출기에 충돌하는 광의 출력과 상관관계가 있는 출력 신호를 생성할 수 있는 것인 제어 가능한 광 조립체.
24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(551)의 출력 개구부 및 상기 개별 광 검출기들(602)의 입력 개구부들은 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재(111,112)를 향하도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(551)은 상기 개별 광 검출기들(602)을 둘러싸는 원의 중심에 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
26. 제21항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(551)은 상기 광선(553)의 강도 프로파일의 중심과 같은 광선(553)이 광축(150)으로부터 거리가 h만큼 떨어진 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재(111,112)에 닿도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
27. 제21항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광선(553)과 상기 광선(553)이 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재(111,112)에 닿는 위치에서의 표면 법선에 의해 스팬(span)되는 입사면은 광축(150)을 포함하지 않는 것인 제어 가능한 광 조립체.
28. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(551)은 상기 제1 또는 상기 제2 커버 부재(111,112)를 통해 투과되도록 배치되고, 상기 광 검출기(552)는 투과된 광선을 측정하도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
29. 제28항에 있어서,
    상기 광 검출기(552)는 입력 개구부가 상기 광축(150)을 향하도록 배치되는 것인 제어 가능한 광 조립체.
30. 전술한 항들 중 어느 한 항에 따른 광 조립체(199,599) 및 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 원하는 굽힘 또는 기울기를 달성하기 위해 상기 제1 및/또는 상기 제2 측정 신호들에 의존하는 제어 신호를 생성하도록 배치된 제어 시스템(190)을 포함하는 카메라 모듈과 같은 전자 장치(900).
31. 제1항에 따른 광 조립체(199,599)를 제어하는 방법으로서, 상기 방법은 다음을 포함한다.
    - 상기 하나 이상의 센서들(140)로부터 제1 및 제2 측정 신호들을 획득하여, 상기 측정 신호들이 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기를 나타내도록 하는 단계,
    - 상기 측정 신호들에 기초하여 제어 신호를 결정하는 단계, 및
    - 상기 제어 신호에 따라 상기 제1 및/또는 상기 제2 커버 부재의 굽힘 및/또는 기울기를 제어하는 단계.