KR20160095867A - 광학 장치 - Google Patents

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KR20160095867A
KR20160095867A KR1020150017354A KR20150017354A KR20160095867A KR 20160095867 A KR20160095867 A KR 20160095867A KR 1020150017354 A KR1020150017354 A KR 1020150017354A KR 20150017354 A KR20150017354 A KR 20150017354A KR 20160095867 A KR20160095867 A KR 20160095867A
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서 상에 배열된 가변초점렌즈들을 포함하고, 상기 가변초점렌즈들의 배열은 곡면을 이룰 수 있다. 상기와 같은 광학 장치는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

광학 장치 {OPTICAL DEVICE}
본 발명의 다양한 실시예는 광학 장치에 관한 것으로서, 예를 들면, 전자 장치에 구비되는 광학 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 영상 장치에는 카메라, 캠코더, TV, 프로젝터 등이 있다. 이러한 영상 장치는 광학 장치(예: 카메라 모듈)를 구비함으로써 피사체 이미지를 전기적인 영상신호로 변환하거나, 브라운관, 액정 패널 등을 구비함으로써 전기적인 영상신호를 이미지나 동영상으로 변환할 수 있다. 최근들어, 광학 장치는 영상 장치뿐만 아니라 일반적인 전자 장치에도 탑재되고 있다.
전자 장치라 함은, 가전제품으로부터, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 태블릿 PC, 영상/음향 장치, 데스크톱 / 랩톱 컴퓨터, 차량용 내비게이션 등, 탑재된 프로그램에 따라 특정 기능을 수행하는 장치를 의미한다. 예를 들면, 이러한 전자 장치들은 저장된 정보를 음향이나 영상으로 출력할 수 있다. 전자 장치의 집적도가 높아지고, 초고속, 대용량 무선통신이 보편화되면서, 최근에는, 이동통신 단말기 하나에 다양한 기능이 탑재되고 있다. 예를 들면, 통신 기능뿐만 아니라, 게임과 같은 엔터테인먼트 기능, 음악/동영상 재생과 같은 멀티미디어 기능, 모바일 뱅킹 등을 위한 통신 및 보안 기능, 일정 관리나 전자 지갑 등의 기능이 하나의 전자 장치에 집약되고 있는 것이다.
휴대 목적의 전자 장치, 예컨대, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 태블릿 PC 등은 일반적으로 평판형 디스플레이 장치와 배터리를 탑재하고 있으며, 디스플레이 장치나 배터리의 형상으로 인해 바형, 폴더형, 슬라이딩형의 외관을 가지고 있었다. 최근에는 디스플레이 장치와 배터리의 성능이 향상되면서 소형화되어, 손목(wrist)이나 두부(head)와 같은 신체의 일부에 착용할 수 있는 웨어러블 전자 장치(wearable electronic device)가 등장하고 있다.
전자 장치를 휴대 하거나, 신체의 일부에 착용 가능하게 하기 위해서는, 전자 장치에 구비되는 광학 장치의 소형화 및 경량화를 필요로 할 수 있다.
광학 장치가 장착된 휴대용 전자 장치가 상용화되면서, 이러한 전자 장치에서 넓은 시야의 이미지를 취득하고자 하는 관심이 증대되고 있다. 예를 들면, 사용자는 웨어러블 전자 장치 중에 하나인 스마트 안경(smart glasses)에 탑재된 광학 장치를 통해서도 사용자의 시야각에 가까운 넓은 각도 범위의 환경이나 사물 정보를 추출하고자 한다.
이러한 광각의 이미지를 취득하는 방법으로, 광각 렌즈(wide-angle lens) 또는 어안 렌즈(fish-eye lens) 등 높은 도수(dioptor)를 갖는 렌즈를 구비한 통상적인 광학 장치가 전자 장치에 장착될 수 있다. 그러나, 이러한 광학 장치는 촬영 영역의 크기(예: 넓이)에 따라 촬영 이미지의 일부분을 왜곡시킬 수 있다. 이러한 이미지의 왜곡을 최소화하기 위하여 이미지가 이동하는 경로를 따라 다수의 렌즈가 구비될 수 있는데, 이는 광학 장치의 크기를 증가시켜 전자 장치를 소형화하는데 장애가 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 광각의 이미지를 획득하면서 이미지의 왜곡을 최소화하는 광학 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지의 왜곡을 최소화하면서 동시에 소형화되어 전자 장치에 장착될 수 있는 광학 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는,
이미지 센서; 및
상기 이미지 센서 상에 배열된 가변초점렌즈들을 포함하고,
상기 가변초점렌즈들의 배열은 곡면을 이룰 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 상기 이미지 센서와 상기 가변초점렌즈 사이에 배치되어 상기 가변초점렌즈를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 변환하는 변환부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서의 결상면은 곡면을 이룰 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는 가변초점렌즈의 배열이 이미지 센서 상에서 곡면으로 이루어지게 됨에 따라, 광각의 피사체 이미지를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는 가변초점렌즈를 통해 초점을 조절함에 따라, 광각의 이미지를 획득하면서 이미지 왜곡을 최소화할 수 있고, 기계적인 구조가 단순화되어 소형화가 용이할 수 있다.
또한, 이미지 센서와 가변초점렌즈 사이에 변환부가 배치됨에 따라, 가변초점렌즈를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 변환하여 가변초점렌즈들을 투과한 피사체 이미지가 서로 중첩되어 이미지 센서에 결상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이미지 센서의 결상면은 곡면으로 이루어짐에 따라, 곡면에 배열된 가변초점렌즈들을 투과한 피사체 이미지가 이미지 센서의 결상면에 서로 중첩되어 결상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 광학 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 광학 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나" 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된, 구비된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 측면도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치(100)는 이미지 센서(101) 및 가변초점렌즈(103)들을 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(101)는 피사체 이미지가 결상되는 결상면(111)을 구비하여 결상된 피사체 이미지를 전기적인 영상신호로 변환할 수 있다. 상기 이미지 센서(101)는 시시디 이미지 센서(CCD image sensor), 시모스 이미지 센서(CMOS image sensor)일 수 있다. 다만, 상기 이미지 센서(101)는 이에 한정되지 않고, 광, 예를 들면, 피사체의 이미지(10)를 전기적인 영상신호로 변환하는 소자일 수 있다.
상기 가변초점렌즈(103)들은 상기 이미지 센서(101) 상에 배열되어 피사체 이미지(10)를 투과하여 상기 이미지 센서의 결상면(111)에 결상시킬 수 있다. 상기 가변초점렌즈(103)들은 후술할 제어부(108)의 의해 전기적으로 제어되어 상기 이미지 센서의 결상면(111)에 결상되는 피사체 이미지의 초점을 변화시킬 수 있다. 상기 가변초점렌즈(103)들은 액체 렌즈, 액정 렌즈 또는 유전체 전기활성 고분자(DEAP; dielectric electro active polymer)를 구비하는 렌즈일 수 있다. 다만, 상기 가변초점렌즈(103)는 이에 한정되지 않고, 전기적으로 제어되어 초점 조절이 가능한 다양한 렌즈일 수 있다.
상기 가변초점렌즈(103)들의 배열은 상기 이미지 센서(101) 상에서 곡면을 이룰 수 있다. 상기 가변초점렌즈(103)들은 각각 피사체 이미지를 투과한 후, 상기 이미지 센서의 결상면(111) 중 대응되는 영역에 피사체 이미지를 결상할 수 있다. 이러한 가변초점렌즈(103)들의 배열을 통해 상기 광학 장치(100)는 평면 상에 배치된 렌즈의 화각보다 큰 화각(α)을 가질 수 있게 되어, 예컨대, 보다 넓은 각도 범위의 피사체 이미지를 상기 이미지 센서의 결상면(111)에 결상시킬 수 있다. 상기 이미지 센서의 결상면(111)에 결상된 각각의 이미지들은 이미지 프로세싱을 통해 조합되어 하나의 이미지를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치(100)는 제1 프레임(105)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(105)은 곡면을 가지며, 상기 가변초점렌즈(103)들을 배열할 수 있다. 또한, 상기 제1 프레임(105)는 상기 가변초점렌즈(103)들이 상기 제1 프레임(105)의 전/후에 노출되도록 하면서 지지할 수 있다. 다만, 상기 제1 프레임(105)은 도 4에 도시된 바와 달리, 투명한 재질로 이루어져 상기 가변초점렌즈(103)의 하면, 예를 들면 상기 가변초점렌즈(103)가 상기 이미지 센서(101)를 향하는 면을 감싸면서 지지할 수 있다. 이러한 제1 프레임(105)은 상기 가변초점렌즈(103)의 배열이 곡면을 이루도록 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 광학 장치(100)는 상기 제1 프레임(105)에 구비되어 상기 가변초점렌즈(103)들과 전기적으로 연결되는 제어부(108)를 포함할 수 있다. 다만, 상기 제어부(108)는 상기 제1 프레임(105)에 구비되는 것에 한정되지 않고, 상기 가변초점렌즈(103)들과 전기적으로 연결되도록 다양한 위치에 배치될 수 있다. 상기 제어부(108)는 상기 가변초점렌즈(103)들 각각에 인가되는 전압을 제어하여 각각의 가변초점렌즈(103)의 초점 거리를 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부(108)는 가변초점렌즈(103) 중 어느 하나의 초점 거리를 제어하면서 이를 고려하여 가변초점렌즈(103) 중 다른 하나 및 또 다른 하나의 초점 거리를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(108)는 상기 이미지 센서(101)와 전기적으로 연결되어 상기 이미지 센서(101)에 결상된 피사체 이미지의 정보를 전달받을 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부(108)는 상기 가변초점렌즈(103)들을 투과한 피사체 이미지의 조각 중 어느 하나가 상기 이미지 센서(101)에 결상되지 않은 경우, 상기 가변초점렌즈(103)의 초점 거리를 조절할 수 있다. 이와 같이, 상기 제어부(108)가 상기 가변초점렌즈(103)들을 제어함에 따라, 상기 가변초점렌즈(103)들을 투과한 피사체 이미지의 조각들이 상기 이미지 센서(101)에 결상되어 하나의 이미지로 조합될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 광학 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 광학 장치(200)는 이미지 센서(201), 가변초점렌즈(203), 제1 프레임(205), 제2 프레임(206), 변환부(207) 및 제어부(208)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전술한 실시예의 구성요소와 유사한 구성요소에 대한 설명을 생략하기로 하고, 변환부(207)를 중점적으로 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제2 프레임(206)은 평면을 가지며, 상기 이미지 센서(201)를 지지할 수 있다. 예를 들면, 상기 이미지 센서(201)의 배열은 평면을 이룰 수 있다.
상기 변환부(207)는 상기 이미지 센서(201)와 상기 가변초점렌즈(203) 사이에 배치되어 상기 가변초점렌즈(203)를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 변환할 수 있다. 또한, 상기 변환부(207)들은 상기 가변초점렌즈(203)들 각각 대응하게 배치되거나, 상기 이미지 센서(201)에 대해 경사진 가변초점렌즈(203)들 각각에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 변환부(207)들 중 일부는 상기 가변초점렌즈(203)와 상기 이미지 센서(201)가 평행하게 배치되는 경우, 상기 가변초점렌즈(203)와 상기 이미지 센서(201) 사이에 배치되지 않을 수 있다. 상기 변환부(207)들은 상기 가변초점렌즈(203)과 유사하게 전기적인 제어를 통해 투과되는 피사체 이미지의 진행 경로를 변환할 수 있다. 예를 들면, 상기 변환부(207)에 의해 진행 경로가 변환된 피사체 이미지(22)는 이미지 센서의 결상면(211)에 결상될 수 있다. 상기 변환부(207)들은 예를 들면, 프리즘 형태로 이루어져 상기 가변초점렌즈(203)를 투과한 피사체 이미지의 진행 경로를 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 변환부(207)는 상기 피사체 이미지(22)의 진행 경로를 변환시켜 상기 피사체 이미지(22)를 상기 이미지 센서의 결상면(211)의 제1 영역(213), 예를 들면, 상기 가변초점렌즈(203) 중 어느 하나와 대응되는 결상면(211)의 영역으로 유도할 수 있다. 또한, 상기 변환부(207)는 상기 피사체 이미지(22)를 상기 이미지 센서의 결상면(211)의 제2 영역(215), 예를 들면, 상기 제1 영역(213)의 인접한 영역으로 유도되는 것을 방지하여 상기 가변초점렌즈(203)들을 투과한 피사체 이미지가 서로 중첩되어 왜곡되는 것을 최소화할 수 있다. 예컨대, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 변환부(207)들은 상기 가변초점렌즈(203)들 중 상기 이미지 센서의 결상면(111)에 대하여 경사지게 배치된 가변초점렌즈(203)들을 투과한 피사체 이미지(22)의 진행 경로를 상기 이미지 센서의 결상면(111)에 수직하게 또는 수직에 근접하게 변환할 수 있다.
상기 제어부(208)는 이미지 센서(201), 가변초점렌즈(203)들 및 변환부(207)와 전기적으로 연결되고, 상기 변환부(207)에 인가되는 전압을 제어하여 상기 변환부(207)를 투과하는 피사체 이미지의 진행 경로를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(208)는 상기 변환부(207)를 투과한 피사체 이미지(22)가 상기 제1 영역(213)으로 이동하지 않고 상기 제2 영역(215)으로 이동한 경우, 상기 변환부(207)에 인가되는 전압을 제어하여 상기 변환부(207)를 투과한 피사체 이미지(22)의 진행 경로를 변환시켜 상기 제1 영역(213)으로 입사하도록 유도할 수 있다. 또한, 상기 제어부(208)는 상기 가변초점렌즈(203) 초점 거리의 조절에 따라, 상기 변환부(207)를 투과하는 피사체 이미지(22)의 진행 경로를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(108)는 상기 가변초점렌즈(103)와 상기 변환부(107)를 연동하여 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 광학 장치(200)는 상기 이미지 센서(201)와 상기 가변초점렌즈(203) 사이에 피사체 이미지의 이동경로를 변환하는 변환부(207)를 포함함으로써, 곡면 상에 배열된 가변초점렌즈(203)들을 투과한 피사체 이미지가 평면 상에 배치된 결상면에 중첩되지 않게 하여 이미지의 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 광학 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 광학 장치의 제어부는 제1 제어부(281) 및 제2 제어부(282)를 구비할 수 있다.
상기 제1 제어부(281)는 상기 이미지 센서(201)와 상기 가변초점렌즈(203)들과 전기적으로 연결되어 상기 가변초점렌즈(203)의 초점 거리를 조절할 수 있다. 상기 제2 제어부(281)는 상기 변환부(207)와 전기적으로 연결되어 상기 변환부(207)를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 조절할 수 있다. 그리고, 상기 제1 제어부(281)와 상기 제2 제어부(282)는 전기적으로 연결되어 서로 연동될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 제어부(281)가 상기 가변초점렌즈(203)들을 제어한 후, 상기 가변초점렌즈(203)가 제어된 정보를 상기 제2 제어부(282)에 전달할 수 있다. 그리고, 상기 제2 제어부(282)는 상기 전달받은 정보를 고려하여 상기 변환부(207)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 제어부(281)는 상기 이미지 센서(201)에 결상되는 피사체 이미지의 정보를 전달받은 후, 상기 가변초점렌즈(203)를 제어한 후, 상기 제2 제어부(282)에 제어된 정보를 전달할 수 있다. 반대로, 상기 제2 제어부(282)가 상기 변환부(207)를 제어한 후, 상기 제2 제어부(282)에 의해 제어된 정보를 상기 제1 제어부(281)에 전달하여 상기 제1 제어부(281)가 상기 가변초점렌즈(203)들과 상기 이미지 센서(201)를 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 광학 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 광학 장치(300)는 이미지 센서(301), 가변초점렌즈(303), 제1 프레임(305) 및 제2 프레임(306)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전술한 실시예의 구성요소와 유사한 구성요소에 대한 설명을 생략하기로 하고, 이미지 센서(301)를 중점적으로 설명하기로 한다.
상기 이미지 센서(301)는 상기 가변초점렌즈(303)를 투과한 피사체 이미지가 결상되는 결상면(311)을 구비할 수 있다. 상기 이미지 센서의 결상면(311)은 곡면을 이룰 수 있다. 곡면을 이루는 결상면(311)는 곡면상에 배열된 가변초점렌즈(303) 각각과 대응되는 영역들을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 영역들 중 어느 하나는 상기 가변초점렌즈(303)들 중 어느 하나를 투과한 피사체 이미지를 결상할 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임(306)는 곡면을 가지면서 상기 이미지 센서(301)를 지지하여 이미지 센서(301)의 강성을 보강할 수 있다. 그리고, 상기 가변초점렌즈(303)들과 상기 이미지 센서의 결상면(311)은 서로 다른 반경의 동심원 상에 각각 배열될 수 있다. 예를 들면, 상기 이미지 센서의 결상면(311)은 중심(O)에 대한 제1 반경(R1)을 가지고, 상기 가변초점렌즈(303)들은 상기 중심(O)에 대한 제2 반경(R2)를 가질 수 있다. 이러한 이미지 센서의 결상면(311)은 가변초점렌즈(303) 각각에서 투과된 피사체 이미지가 중첩되거나 피사체 이미지가 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 이미지 센서 및 상기 이미지 센서 상에 배열된 가변초점렌즈들을 포함하고, 상기 가변초점렌즈들의 배열은 곡면을 이룰 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 각각의 상기 가변초점렌즈를 투과한 피사체 이미지가 상기 이미지 센서의 결상면에 결상, 조합되어 하나의 이미지를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 곡면을 가지며, 상기 가변초점렌즈들이 배열되는 제1 프레임을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 상기 가변초점렌즈들과 전기적으로 연결되어 상기 가변초점렌즈들 각각에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 전압의 제어를 통해 각각의 상기 가변초점렌즈의 초점 거리를 조절할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 상기 이미지 센서와 상기 가변초점렌즈 사이에 배치되어 상기 가변초점렌즈를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 변환하는 변환부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 상기 이미지 센서가 배치된 제2 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 장치는, 상기 변환부와 전기적으로 연결되어 상기 변환부를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서의 결상면은 곡면을 이룰 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 가변초점렌즈들과 상기 이미지 센서의 결상면은 서로 다른 반경의 동심원 상에 각각 배열될 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 광학 장치 101: 이미지 센서
111: 이미지 센서의 결상면 103: 가변초점렌즈
105: 제1 프레임 108: 제어부

Claims (9)

  1. 광학 장치에 있어서,
    이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서 상에 배열된 가변초점렌즈들을 포함하고,
    상기 가변초점렌즈들의 배열은 곡면을 이루는 광학 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    각각의 상기 가변초점렌즈를 투과한 피사체 이미지가 상기 이미지 센서의 결상면에 결상, 조합되어 하나의 이미지를 형성하는 광학 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    곡면을 가지며, 상기 가변초점렌즈들이 배열되는 제1 프레임을 더 포함하는 광학 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 가변초점렌즈들과 전기적으로 연결되어 상기 가변초점렌즈들 각각에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 전압의 제어를 통해 각각의 상기 가변초점렌즈의 초점 거리를 조절하는 광학 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 이미지 센서와 상기 가변초점렌즈 사이에 배치되어 상기 가변초점렌즈를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 변환하는 변환부를 더 포함하는 광학 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 변환부와 전기적으로 연결되어 상기 변환부를 투과한 피사체 이미지의 이동경로를 조절하는 제어부를 더 포함하는 광학 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 이미지 센서가 배치된 제2 프레임을 더 포함하는 광학 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 결상면은 곡면을 이루는 광학 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 가변초점렌즈들과 상기 이미지 센서의 결상면은 서로 다른 반경의 동심원 상에 각각 배열되는 광학 장치.
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