KR20220126584A - 모바일 장치의 카메라 시스템 - Google Patents

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KR20220126584A
KR20220126584A KR1020210031031A KR20210031031A KR20220126584A KR 20220126584 A KR20220126584 A KR 20220126584A KR 1020210031031 A KR1020210031031 A KR 1020210031031A KR 20210031031 A KR20210031031 A KR 20210031031A KR 20220126584 A KR20220126584 A KR 20220126584A
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KR
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lens
image sensor
module
camera system
sensor
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KR1020210031031A
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이창건
최현석
김주현
이홍석
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삼성전자주식회사
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Abstract

모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 및 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈을 포함하고, 제1 몸체 및 제2 몸체가 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 센서 모듈 및 렌즈 모듈의 광축이 일치되어 공통 카메라 시스템이 형성되고, 공통 카메라 시스템은 렌즈 모듈에 포함된 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공하는, 모바일 장치의 카메라 시스템이 제공된다.

Description

모바일 장치의 카메라 시스템{CAMERA SYSTEM OF MOBILE DEVICE}
본 기재는 모바일 장치의 카메라 시스템에 관한 것이다.
기술의 발전으로 휴대폰 등의 모바일 장치에 장착된 카메라의 성능이 매우 향상되었고, 카메라의 성능은 휴대폰 판매의 중요한 포인트가 되었다. 최근 서로 다른 고정 초점을 갖는 카메라가 장착된 휴대폰이 출시되고 있으며, 각 카메라 시스템에는 줌 기능이 구현되어 있거나 또는 이미지의 품질을 높일 수 있는 대형 센서가 활용된다.
한 실시예는, 인폴딩 방식으로 접히는 두 개의 몸체에 별도로 구비된 센서 모듈 및 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 시스템을 제공한다.
다른 실시예는, 아웃폴딩 방식으로 접히는 두 개의 몸체에 별도로 구비된 센서 모듈 및 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 시스템을 제공한다.
또 다른 실시예는, 인폴딩 및 아웃폴딩 방식으로 접히는 세 개의 몸체에 별도로 구비된 센서 모듈 및 렌즈 모듈을 포함하는 카메라 시스템을 제공한다.
한 실시예에 따르면, 모바일 장치의 카메라 시스템이 제공된다. 상기 카메라 시스템은, 모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 - 여기서 센서 모듈은 이미지 센서를 포함함 -; 및 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈 - 여기서 렌즈 모듈은 제1 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈 및 적어도 하나의 광학 렌즈를 포함함 - 을 포함하고, 센서 모듈 및 렌즈 모듈은 제1 몸체 및 제2 몸체에 의해 지지되는 디스플레이 패널의 표면 아래에 포함되고, 제1 몸체 및 제2 몸체가 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 센서 모듈 및 렌즈 모듈은 공통 카메라 시스템으로서 동작하며, 렌즈 모듈을 통해 입사되는 제1 광선은 인폴딩 방식으로 접힌 디스플레이 패널의 적어도 하나의 개구부를 거쳐 이미지 센서에 의해 처리되고, 공통 카메라 시스템은 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공한다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고, 센서 모듈이 단독 카메라 시스템으로 동작하여 디스플레이 패널로부터 입사되는 제2 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 센서 모듈은 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제3 촬영 모드 및 제4 촬영 모드를 제공할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고, 센서 모듈이 공통 카메라 시스템으로 동작하여 제1 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 센서 모듈 및 렌즈 모듈은 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점 및 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제5 촬영 모드, 제6 촬영 모드, 제7 촬영 모드, 및 제8 촬영 모드를 제공할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 렌즈 모듈은, 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 제1 GP 렌즈의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 편광 선택 소자는 제1 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은, 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 이미지 센서의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 편광 선택 소자는 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 이미지 센서의 앞쪽에 제1 편광 선택 소자 및 제2 GP 렌즈의 앞쪽에 제2 편광 선택 소자 및 더 포함하고, 제1 편광 선택 소자는 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하고, 제2 편광 선택 소자는 제2 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 이미지 센서는 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층을 포함하고, 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층은 제1 GP 렌즈에 의해 서로 다른 굴절률로 굴절된 적색 대역 광선, 녹색 대역 광선, 및 청색 대역 광선을 각각 처리할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층은 적층형 이미지 센서 내에서 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 적색 대역, 녹색 대역, 청색 대역의 순서대로 적층될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층은 적층형 이미지 센서 내에서 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 청색 대역, 녹색 대역, 적색 대역의 순서대로 적층될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서는 이미지 센서의 3차원 형상 내의 일부 면에 각각 배치될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서는 이미지 센서의 2차원 평면 상에 각각 배열될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은, 이미지 센서를 센서 모듈 내의 미리 결정된 범위 내에서 이동시킴으로써 렌즈 모듈과 함께 줌 기능을 구현할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 적어도 하나의 개구부는 센서 모듈을 위한 제1 개구부 및 렌즈 모듈을 위한 제2 개구부를 포함하고, 디스플레이 패널이 인폴딩 방식으로 접힐 때, 제1 광선은 제1 개구부 및 제2 개구부를 통해 렌즈 모듈에서 센서 모듈로 전달되고, 제1 개구부의 크기와 제2 개구부의 크기는 서로 다를 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 제1 개구부의 크기는 제2 개구부의 크기보다 클 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 적어도 하나의 개구부는 디스플레이 패널의 내부 또는 디스플레이 패널의 아래에 배치되고, 적어도 하나의 개구부를 덮는 디스플레이 패널의 일부에는 복수의 미세한 구멍이 형성되어 있거나 또는 디스플레이 패널의 일부는 투명 디스플레이 패널일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 모바일 장치의 카메라 시스템이 제공된다. 상기 카메라 시스템은, 모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 - 여기서 센서 모듈은 이미지 센서를 포함함 -; 및 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈 - 여기서 렌즈 모듈은 제1 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈를 포함함 - 을 포함하고, 센서 모듈 및 렌즈 모듈은 제1 몸체 및 제2 몸체에 의해 지지되는 디스플레이 패널의 표면 아래에 포함되고, 제1 몸체 및 제2 몸체가 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 센서 모듈 및 렌즈 모듈은 공통 카메라 시스템으로서 동작하며, 아웃폴딩 방식으로 접힌 디스플레이 패널을 통해 입사되는 제1 광선은 센서 모듈 및 렌즈 모듈에 구비된 각 개구부를 거쳐 이미지 센서에 의해 처리되고, 공통 카메라 시스템은 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고, 센서 모듈이 단독 카메라 시스템으로 동작하여 센서 모듈에 구비된 제1 개구부로부터 입사되는 제2 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 센서 모듈은 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제3 촬영 모드 및 제4 촬영 모드를 제공할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고, 센서 모듈이 공통 카메라 시스템으로 동작하여 제1 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 센서 모듈 및 렌즈 모듈은 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점 및 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제5 촬영 모드, 제6 촬영 모드, 제7 촬영 모드, 및 제8 촬영 모드를 제공할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 렌즈 모듈은, 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 제1 GP 렌즈의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 편광 선택 소자는 제1 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은, 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 이미지 센서의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 편광 선택 소자는 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은, 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 이미지 센서의 앞쪽에 제1 편광 선택 소자 및 제2 GP 렌즈의 앞쪽에 제2 편광 선택 소자 및 더 포함하고, 제1 편광 선택 소자는 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하고, 제2 편광 선택 소자는 제2 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 이미지 센서는 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층을 포함하고, 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층은 제1 GP 렌즈에 의해 서로 다른 굴절률로 굴절된 적색 대역 광선, 녹색 대역 광선, 및 청색 대역 광선을 각각 처리할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층은 적층형 이미지 센서 내에서 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 적색 대역, 녹색 대역, 청색 대역의 순서대로 적층될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층은 적층형 이미지 센서 내에서 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 청색 대역, 녹색 대역, 적색 대역의 순서대로 적층될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서는 이미지 센서의 3차원 형상 내의 일부 면에 각각 배치될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서는 이미지 센서의 2차원 평면 상에 각각 배치될 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 센서 모듈은, 이미지 센서를 센서 모듈 내의 미리 결정된 범위 내에서 이동시킴으로써 렌즈 모듈과 함께 줌 기능을 구현할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 디스플레이 패널이 아웃폴딩 방식으로 접힐 때, 제1 광선은 디스플레이 패널을 통과한 후 렌즈 모듈에 구비된 제1 개구부 및 센서 모듈에 구비된 제2 개구부를 통해 렌즈 모듈에서 센서 모듈로 전달되고, 제1 개구부의 크기와 제2 개구부의 크기는 동일할 수 있다.
상기 카메라 시스템에서 렌즈 모듈을 위한 제1 개구부가 디스플레이 패널의 내부 또는 디스플레이 패널의 아래에 배치되고, 제1 개구부를 덮는 디스플레이 패널의 일부에는 복수의 미세한 구멍이 형성되어 있거나 또는 디스플레이 패널의 일부는 투명 디스플레이 패널일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 모바일 장치의 카메라 시스템이 제공된다. 상기 카메라 시스템은 모바일 장치의 제1 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 - 여기서 센서 모듈은 이미지 센서를 포함함 -; 제1 회전 부재와 모바일 장치의 제2 회전 부재에 각각 연결된 제2 몸체 내에 구비된 제1 렌즈 모듈 - 여기서 제1 렌즈 모듈은 제1 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈를 포함함 -; 및 제2 회전 부재에 연결된 제3 몸체 내에 구비된 제2 렌즈 모듈 - 여기서 제2 렌즈 모듈은 제2 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈를 포함함 - 을 포함하고, 센서 모듈, 제1 렌즈 모듈, 및 제2 렌즈 모듈은 제1 몸체, 제2 몸체, 및 제3 몸체에 의해 지지되는 디스플레이 패널의 표면 아래에 포함되고, 제1 몸체 및 제2 몸체가 제1 회전 부재를 중심으로 회전하여 인폴딩 방식으로 포개어지고 제2 몸체 및 제3 몸체가 제2 회전 부재를 중심으로 회전하여 아웃폴딩 방식으로 포개어질 때, 센서 모듈, 제1 렌즈 모듈, 및 제2 렌즈 모듈은 공통 카메라 시스템으로서 동작하며, 공통 카메라 시스템은 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점 및 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 네 개의 촬영 모드를 제공한다.
또 다른 실시예에 따르면, 모바일 장치의 카메라 시스템이 제공된다. 상기 카메라 시스템은, 모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈, 및 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈을 포함하고, 제1 몸체 및 제2 몸체가 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 센서 모듈 및 렌즈 모듈의 광축이 일치되어 공통 카메라 시스템이 형성되고, 공통 카메라 시스템은 렌즈 모듈에 포함된 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공한다.
인폴딩 또는 아웃폴딩으로 모바일 장치가 접힐 때, 각 몸체 내에 포함된 센서 모듈 및 렌즈 모듈을 하나의 공통 카메라 시스템으로 활용함으로써, 모바일 장치에 장착되는 카메라 시스템의 물리적 공간 제약 문제가 해결될 수 있다. 센서 모듈 내에 이미지 센서만 배치될 때, 카메라 시스템의 공간 활용성이 최대화될 수 있다. 또한 기하 위상 렌즈를 사용함으로써 좁은 면적에서 복수의 화각을 갖는 촬영 모드가 제공될 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 2는 한 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 6은 한 실시예에 따른 인폴딩 모바일 장치의 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 인폴딩 모바일 장치의 사시도이다.
도 8은 한 실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 10은 한 실시예에 따른 센서 모듈을 나타낸 개념도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 센서 모듈을 나타낸 개념도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 13은 도 12에 도시된 카메라 시스템의 광학 경로를 나타낸 개념도이다.
도 14 및 도 15는 또 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 16은 한 실시예에 따른 슬라이딩 방식의 모바일 장치의 사시도이다.
도 17은 한 실시예에 따른 피벗 방식의 모바일 장치의 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 한 실시예에 따른 모바일 장치는 제1 몸체(100), 제2 몸체(200), 및 회전 부재(20)를 포함할 수 있다. 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 각각 회전 부재(20)에 연결되고, 회전 부재(20)에 의해 형성되는 회전축을 중심으로 상대적으로 회전할 수 있다. 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 서로에 대해 0˚ 내지 360˚를 이룰 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 각각 디스플레이 패널(10)를 지지할 수 있다. 한 실시예에 따른 모바일 장치는, 모바일 장치의 디스플레이 패널(10)가 드러나지 않도록 접히는 인폴딩 모바일 장치일 수 있다. 즉, 모바일 장치의 접힘으로 인해 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 서로 포개질 때, 디스플레이 패널(10)는 외부로 드러나지 않을 수 있다. 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 회전 부재(20)를 중심으로 펴질 때(즉, 서로 180˚를 이룰 때), 디스플레이 패널(10)는 펴져서 최대 면적을 형성하고, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 서로 포개질 때(즉, 서로 0˚를 이룰 때), 디스플레이 패널(10)는 보이지 않게 될 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 몸체(100) 내에는 센서 모듈(110)이 구비될 수 있고, 센서 모듈(110)은 이미지 센서(113)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따른 센서 모듈(110)은, 독립적인 단독 광학 시스템으로 동작하기 위해, 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈(111) 및 적어도 하나의 광학 렌즈(112)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 광학 렌즈(112)는 이미지 센서(113) 및 GP 렌즈(111)의 사이에 위치하거나, 또는 GP 렌즈(111)가 적어도 하나의 광학 렌즈(112) 및 이미지 센서(113)의 사이에 위치할 수 있다. 또는 센서 모듈(110)은 복수의 GP 렌즈를 포함할 수 있다.
예를 들어, 한 실시예에 따른 카메라 시스템은 센서 모듈(110)을 사용하여 디스플레이 패널(10)의 전면의 객체 및 풍경 등을 촬영하는 셀피(selfie) 모드로 동작할 수 있다. 도 1을 참조하면, 센서 모듈(110)은 광선(①)로부터 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 즉 센서 모듈(110)이 하나의 독립적인 광학 시스템으로 동작할 때, 센서 모듈(110)은 GP 렌즈(111), 적어도 하나의 광학 렌즈(112), 및 이미지 센서(113)를 사용함으로써 광선(①)을 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 또는 센서 모듈(110)은 복수의 GP 렌즈(111) 및 이미지 센서(113)를 사용함으로써 광선(①)을 이미지 데이터로 변환할 수 있다.
센서 모듈(110)을 위한 개구부(11)는 디스플레이 패널(10) 내부 또는 디스플레이 패널(10)의 아래에 배치(언더패널)될 수 있다. 이때 개구부(11)를 덮는 디스플레이 패널(10)의 일부에는 미세한 구멍이 형성되어 있을 수 있거나 또는 개구부(11)를 덮는 디스플레이 패널(10)의 일부는 투명일 수 있다. 또는 개구부(11)는 디스플레이 패널(10)를 뚫는 형태(펀치홀)가 될 수 있다. 개구부(11)를 통해 입사되는 광선(①)은 GP 렌즈(111) 및 광학 렌즈(112)를 통과하여 이미지 센서(113)에 도달하고, 이미지 센서(113)에 의해 이미지 데이터로 변환될 수 있다.
한 실시예에 따른 GP 렌즈(111, 211)는 입사되는 광선의 편광 상태에 따라 광선을 변조하고 GP 렌즈를 투과한 광선의 초점을 적어도 두 군데에 형성시킬 수 있다. 예를 들어, GP 렌즈(111, 211)는 입사되는 광선의 편광이 우회전 편광(right-handed circular polarization, RHCP)이면, 편광의 회전 방향을 왼쪽으로 변조하고(RHCP -> LHCP), 광선이 투과되는 쪽에 초점을 형성시킬 수 있다(f>0). 또는 GP 렌즈(111, 211)는 입사되는 광선의 편광이 좌회전 편광(left-handed circular polarization, LHCP)이면, 편광의 회전 방향을 오른쪽으로 변조하고(LHCP -> RHCP), 광선이 입사되는 쪽에 초점을 형성시킬 수 있다(f<0). 또는 GP 렌즈(111, 211)는 입사되는 광선의 편광이 직선 편광일 때, 광선의 편광 상태를 변경시키지 않고 광선을 투명하게 통과시킬 수 있다. 즉, 센서 모듈(110)은 GP 렌즈(111)에 의해 형성된 서로 다른 두 개의 초점을 사용함으로써, 서로 다른 두 개의 촬영 모드를 제공할 수 있다.
디스플레이 패널(10)가 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 패널을 포함할 때, OLED 패널의 편광판이 GP 렌즈(111)의 초점 형성에 도움을 줄 수 있다. 즉, OLED 패널의 편광판은 개구부(11)로 입사되는 광을 변조하여 잘 정의된 편광 광선을 센서 모듈(110)의 GP 렌즈(111)에게 제공할 수 있으므로, GP 렌즈(111)는 디스플레이 패널(10)의 편광판에 의해 편광된 광선을 사용하여 카메라 시스템이 멀티 모드로 동작할 수 있게 할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제2 몸체(200) 내에는 렌즈 모듈(210)이 구비될 수 있고, 렌즈 모듈(210)은 GP 렌즈(211) 및 적어도 하나의 광학 렌즈(212)를 포함할 수 있다. 또는 렌즈 모듈(210)은 복수의 GP 렌즈(211)를 포함할 수 있다.
제2 몸체(200) 내에 형성된 개구부(220)를 통해 입사된 광선은, 디스플레이 패널(10)이 인폴딩 방식으로 접혀서 센서 모듈(110)과 렌즈 모듈(210)이 포개어져 있을 때, 렌즈 모듈(210)을 통과하고 디스플레이 패널(10) 내에 형성된 개구부(12)로 빠져나간 후 센서 모듈(110)의 이미지 센서(113)에게 전달될 수 있다. 모바일 장치가 완전히 접혀 있을 때, 제2 몸체(200)의 개구부(220)를 통해 입사된 광선은 렌즈 모듈(210)을 통과한 후 개구부(12)를 거쳐 센서 모듈(110)로 전달될 수 있다. 즉, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 회전 부재(20)를 중심으로 회전하여 포개짐으로써 모바일 장치는 완전히 접힐 수 있고, 이때 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 광축이 일치되고 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)은 하나의 공통 카메라 시스템을 형성할 수 있다.
각 개구부(11, 12)의 위치는 디스플레이 패널(10)의 접힘 중심선에 대해 대칭이기 때문에, 모바일 장치의 완전 폴딩시 제2 몸체(200)의 개구부(220)를 통해 입사된 광선은 각 개구부(11, 12)를 경유하여 센서 모듈(110)의 이미지 센서(113)까지 도달될 수 있다, 이에 대해서는 아래 도 2를 통해 상세히 설명한다.
도 2는 한 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
모바일 장치가 완전히 접히면, 서로 다른 몸체에 각각 구비된 센서 모듈(110)과 렌즈 모듈(210)은 하나의 공통 광학 시스템을 형성하고, 공통 카메라 시스템으로서 작동될 수 있다. 개구부(11)를 통해 입사되는 광선(②)은 렌즈 모듈(210)을 통화한 후 개구부(11, 12)를 거쳐 센서 모듈(110)에 도달할 수 있고, 이후 센서 모듈(110)의 이미지 센서(113)에 의해 이미지 데이터로 변환될 수 있다.
제1 몸체(100) 쪽에 위치한 개구부(11)와 제2 몸체(200) 쪽에 위치한 개구부(12)의 크기는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(110)이 단독 카메라 시스템으로 동작할 때의 수광량 문제 등을 해결할 수 있도록 제1 몸체(100)에는 상대적으로 큰 구경의 개구부(11)가 적용될 수 있고, 개구부(11)의 구경이 개구부(12)의 구경보다 클 수 있다.
제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)의 연결을 통해 하나의 카메라 시스템으로서 동작하는 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)은 두 개 또는 네 개의 서로 다른 촬영 모드를 제공할 수 있다.
예를 들어, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)이 각각 하나의 GP 렌즈(111, 211)를 포함할 때, GP 렌즈는 두 개의 서로 다른 초점을 제공할 수 있으므로, 두 개의 GP 렌즈의 조합에 의한 네 개의 촬영 모드가 구현될 수 있다. 센서 모듈의 GP 렌즈(111)에 의한 초점이 각각 f11, f12이고, 렌즈 모듈(210)의 GP 렌즈(211)에 의한 초점이 각각 f21, f22일 때, 각 초점의 조합 - [(f11, f21), (f11, f22), (f12, f21), (f12, f22)] - 에 의해 네 개의 촬영 모드가 제공될 수 있다.
센서 모듈(110) 또는 렌즈 모듈(210)에만 GP 렌즈(111 또는 211)가 포함될 때, 공통 카메라 시스템은 GP 렌즈(111 또는 211)에 의해 형성될 수 있는 적어도 두 개의 초점을 바탕으로 적어도 두 개의 촬영 모드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(110)에만 GP 렌즈(111)가 포함될 때, 서로 다른 두 개의 초점 f11, f12에 의해 두 개의 촬영 모드가 구현될 수 있다. 또는 렌즈 모듈(210)에만 GP 렌즈(211)가 포함될 때, 서로 다른 두 개의 초점 f21, f22에 의한 두 개의 촬영 모드가 구현될 수 있다. 이때, 센서 모듈(110)에 의한 두 개의 촬영 모드와 렌즈 모듈(210)에 의한 두 개의 촬영 모드는 각각 서로 다를 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 각각 디스플레이 패널(10)를 지지할 수 있고, 모바일 장치는 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 포개질 때 디스플레이 패널(10)가 외부로 드러나도록 접히는 아웃폴딩 모바일 장치일 수 있다. 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 회전 부재(20)를 중심으로 펴질 때(즉, 서로 180˚를 이룰 때), 디스플레이 패널(10)는 펴져서 최대 면적을 형성하고, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 서로 포개질 때(즉, 서로 0˚를 이룰 때), 디스플레이 패널(10)는 보이지 않게 될 수 있다.
제1 몸체(100)에 구비된 센서 모듈(110)은 제1 몸체(100)의 개구부(120)를 통해 입사되는 광선(③)을 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 이때 센서 모듈(110)이 제1 몸체(100) 상의 디스플레이 패널(10)의 반대편에 구비된 개구부(120)를 통해 광선을 받아들이므로, 셀피 등의 촬영을 위해 제1 몸체(100) 상의 디스플레이 패널(10)의 반대편에는 별도의 디스플레이 또는 거울 등이 구비될 수 있다.
센서 모듈(110)의 GP 렌즈(111)는 두 개의 초점을 생성할 수 있고, 센서 모듈(110)은 GP 렌즈(111)에 의해 생성되는 두 개의 초점을 사용하여 두 개의 촬영 모드를 제공할 수 있다.
다른 실시예에 따른 모바일 장치가 완전히 접힐 때, 제2 몸체(200)에 구비된 렌즈 모듈(210)은 디스플레이 패널(10)의 내부 또는 디스플레이 패널(10)를 관통하여 구비된 개구부(11)를 통해 입사된 광선을 제2 몸체(200)에의 개구부(220)를 통해 투과시킬 수 있다. 렌즈 모듈(110)을 위한 개구부(11)는 디스플레이 패널(10) 내에 형성(언더패널)되거나 또는 디스플레이 패널(10)를 뚫는 형태(펀치홀)가 될 수 있다. 다른 실시예에 따른 모바일 장치가 접혀있을 때의 카메라 시스템에 대해서는 아래 도 4를 통해 상세히 설명한다.
도 4는 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 모바일 장치의 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(120)이 아웃폴딩 방식으로 접혀있을 때, 디스플레이 패널(10)의 개구부(11)를 통해 입사되는 광선(④)은 렌즈 모듈(210)을 통과한 후 각 몸체의 개구부(220, 120)를 거쳐 센서 모듈(110)에 도달할 수 있다. 이후 광선(④)은 센서 모듈(110)의 이미지 센서(113)에 의해 이미지 데이터로 변환될 수 있다.
다른 실시예에 따른 아웃폴딩 방식의 모바일 장치에서도 센서 모듈(110) 및/또는 렌즈 모듈(210)에 포함된 GP 렌즈 간 조합을 통해 최대 네 개의 촬영 모드가 제공될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)이 각각 하나의 GP 렌즈(111, 211)를 포함할 때, 각 GP 렌즈(111, 211)의 초점 간 조합을 통해 네 개의 촬영 모드가 제공될 수 있다. 센서 모듈(110) 또는 렌즈 모듈(210) 중 하나만 GP 렌즈를 포함하고 있을 때, GP 렌즈에 의해 생성될 수 있는 서로 다른 두 개의 초점에 따라 각각 두 개의 촬영 모드가 제공될 수 있다. 이때 센서 모듈(110)에 의해 제공될 수 있는 두 개의 촬영 모드와 렌즈 모듈(210)에 의해 제공될 수 있는 두 개의 촬영 모드는 서로 다를 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 모바일 장치는 두 번 접을 수 있는 3면 폴딩 방식의 모바일 장치일 수 있다. 도 5를 참조하면, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 인폴딩 방식(폴딩시 디스플레이가 드러나지 않음)으로 접힐 수 있고, 제2 몸체(200) 및 제3 몸체(300)는 아웃폴딩 방식(폴딩시 디스플레이가 외부로 드러남)으로 접힐 수 있다. 여기서 이미지 센서(113)를 포함하는 센서 모듈(110)은 제1 몸체에 구비될 수 있다. 제2 몸체(200) 및 제3 몸체(300)에는 각각 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 렌즈 모듈(210, 310)이 구비될 수 있다.
디스플레이 패널(10)의 개구부(13)를 통해 최초 입사되는 광선(⑤)은 제3 몸체(300)의 렌즈 모듈(310)을 통과한 후 제3 몸체(300)의 개구부(320) 및 제2 몸체의 개구부(220)를 거쳐 제2 몸체(200)의 렌즈 모듈(210)에 도달할 수 있다. 이후 제2 몸체(200)의 렌즈 모듈(210)을 통과한 광선은 디스플레이 패널(10)의 개구부(12) 및 개구부(11)를 거쳐 센서 모듈(110)에 도달할 수 있다. 센서 모듈(110)에 도달한 광선은 이후 이미지 센서(113)에 의해 이미지 데이터로 변환될 수 있다.
센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210, 310)이 모두 하나의 GP 렌즈를 포함할 때, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210, 310)의 조합으로 형성되는 카메라 시스템은 최대 여덟 개의 촬영 모드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 세 개의 GP 렌즈에 의해 제공될 수 있는 초점 조합은, [(f11, f21, f31), (f11, f22, f31), (f12, f21, f31), (f12, f22, f31), (f11, f21, f32), (f11, f22, f32), (f12, f21, f32), (f12, f22, f32)] 일 수 있다.
센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210, 310) 중 두 개가 각각 하나의 GP 렌즈를 포함할 때(3가지 경우), 센서 모듈(110) 및/또는 렌즈 모듈(210, 310)의 조합으로 형성되는 카메라 시스템은 네 개의 촬영 모드를 제공할 수 있고, 총 12개의 촬영 모드는 서로 다를 수 있다.
센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210, 310) 중 하나만이 하나의 GP 렌즈를 포함할 때(3가지 경우), 센서 모듈(110) 또는 렌즈 모듈(210, 310)에 포함된 GP 렌즈에 의해 형성되는 카메라 시스템은 각각 두 개의 촬영 모드를 제공할 수 있고, 총 6개의 촬영 모드는 서로 다를 수 있다.
한편, 또 다른 실시예에 따른 3면 폴딩 방식의 모바일 장치의 각 몸체는 모두 인폴딩 방식으로 접히거나 모두 아웃폴딩 방식으로 접힐 수 있다. 3면 폴딩 방식의 모바일 장치의 몸체가 모두 인폴딩 방식을 접힐 때, 모바일 장치로 입사되는 광선은 도 1의 실시예처럼 몸체에 구비된 개구부를 통해 입사된 후, 디스플레이 패널에 구비된 개구부를 통해 각 몸체 사이에서 전달될 수 있으므로 도 1 및 그 관련 설명이 참조될 수 있다. 3면 폴딩 방식의 모바일 장치의 몸체가 모두 아웃폴딩 방식으로 접힐 때, 모바일 장치로 입사되는 광선은 도 4의 실시예처럼 디스플레이 패널에 구비된 개구부를 통해 입사된 후, 각 몸체에 구비된 개구부를 통해 몸체 사이에서 전달될 수 있으므로, 도 4 및 그 관련 설명이 참조될 수 있다.
도 6은 한 실시예에 따른 인폴딩 모바일 장치의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 한 실시예에 따른 인폴딩 모바일 장치에서 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)은 각각 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)의 일단부에 구비되고, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 위치는 디스플레이 패널(10)의 접힘 중심선에 대해 대칭일 수 있다. 모바일 장치가 완전히 펼쳐졌을 때, 센서 모듈(110)은 제1 몸체(100)의 일단부에 구비되고, 렌즈 모듈(210)은 제2 몸체(200)의 일단부이면서 모바일 장치 전체에 대해 타단부에 구비될 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 인폴딩 모바일 장치의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 인폴딩 모바일 장치에서 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)은 각각 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)의 일측부에 구비되고, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 위치는 디스플레이 패널(10)의 접힘 중심선에 대해 대칭일 수 있다. 모바일 장치가 완전히 펼쳐졌을 때, 센서 모듈(110)은 제1 몸체(100)의 일측부에 구비되고, 렌즈 모듈(210)도 제2 몸체(200)의 동일한 측부에 구비될 수 있다. 즉, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 위치는 모바일 장치의 전체에서 동일한 측부에 구비될 수 있다.
아래에서는 센서 모듈 및 렌즈 모듈의 세부 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 8은 한 실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 9는 다른 실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
한 실시예에 따르면, 센서 모듈(110)의 GP 렌즈(111) 또는 렌즈 모듈(210)의 GP 렌즈(211)에 편광 선택 소자(213)가 제공될 수 있다. 또는 센서 모듈(110)의 이미지 센서(113)에 편광 선택 소자(114)가 제공될 수 있다. 또는 GP 렌즈(111, 211) 또는 이미지 센서(113)에 편광 선택 소자(114)가 제공될 수 있다.
편광 선택 소자는 편광판, 파장 지연 어레이(wave retarder array), 또는 편광 변조 소자일 수 있다. 편광 선택 소자는 편광 각도를 동적으로 스위칭할 수 있는 전기 소자 또는 기계 소자일 수 있다. 또는 편광 선택 소자는 서로 다른 편광 성분을 공간적으로 다르게 투과시킬 수 있는 수동 소자일 수 있다. 본 실시예에 따른 편광 선택 소자는 입사되는 광선의 편광 상태를 모두 한 방향으로 회전하는 편광으로 변조할 수 있다. 예를 들어, 편광 선택 소자는 광선의 편광 상태를 우회전 편광으로 변조하거나 또는 광선의 편광 상태를 좌회전 편광으로 변조할 수 있다. 또는 본 실시예에 따른 편광 선택 소자는 입사되는 광선의 편광 상태를 우회전 편광 및 좌회전 편광으로 변조할 수 있다. 이때 편광 선택 소자는 복수의 셀로 구성될 수 있고, 각 셀로 입사되는 광선은 우회전 편광 또는 좌회전 편광 중 하나로 변조될 수 있다. 예를 들어, 이웃하는 두 셀에서 한 셀에 입사되는 광선이 우회전 편광으로 변조되면, 상기 셀에 이웃하는 셀로 입사되는 광선은 좌회전 편광으로 변조될 수 있다.
한 실시예에 따른 편광 선택 소자는 외부로부터 입사되는 광선의 편광 각도를 조절할 수 있으므로, 한 실시예에 따른 카메라 시스템은 편광 선택 소자를 제어함으로써 촬영 모드의 화각을 조절할 수 있다. 한 실시예에 따른 카메라 시스템은 편광 선택 소자를 제어함으로써 서로 다른 화각의 이미지를 동시에 촬영할 수 있다.
도 8을 참조하면, 편광 선택 소자(213)는 렌즈 모듈(210) 내에서 광선의 입사 방향을 기준으로 GP 렌즈(211)의 앞쪽에 배치될 수 있다. 모바일 장치의 외부에서 렌즈 모듈(210)로 입사되는 광선은 편광 선택 소자(213)에 의해 서로 다른 편광 상태로 변조될 수 있고, 이후 GP 렌즈(211)에 의해 각각 다른 초점에 따라 굴절될 수 있다. 모바일 장치의 외부에서 렌즈 모듈(210)로 입사되는 광선들의 편광 상태가 GP 렌즈에 의해 서로 달라질 때, 서로 다른 두 개의 화각으로 영상이 촬영될 수 있다. 서로 다른 두 개의 화각으로 촬영된 영상은 손떨림 방지, 영상의 깊이 측정 등에 사용될 수 있다.
도 8에서 광선 1은 편광 선택 소자(213)에 의해 편광 상태가 결정된 후 GP 렌즈(211)에 의해 실초점을 갖도록 굴절되고, 광선 2는 편광 선택 소자(213)에 의해 편광 상태가 결정된 후 GP 렌즈(211)에 의해 허초점을 갖도록 굴절될 수 있다. 이후 센서 모듈(110)로 전달된 광선 1 및 광선 2는 다시 GP 렌즈(111)를 통과한 후 각각 다른 방향으로 굴절될 수 있다. 도 8을 참조하면, GP 렌즈(211)에 의해 실초점을 갖도록 굴절된 광선 1은 센서 모듈(110)의 GP 렌즈(111)에 의해 허초점을 갖도록 굴절될 수 있다. 또한 GP 렌즈(211)에 의해 허초점을 갖도록 굴절된 광선 2는 센서 모듈(110)의 GP 렌즈(111)에 의해 실초점을 갖도록 굴절될 수 있다.
도 9를 참조하면, 편광 선택 소자(114)는 센서 모듈(110) 내에서 광선의 입사 방향을 기준으로 이미지 센서(113)의 앞쪽에 배치될 수 있다. 센서 모듈(110) 내에 GP 렌즈(111)가 포함될 때, 또 다른 편광 선택 소자가 광선의 입사 방향을 기준으로 GP 렌즈(111)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
도 10은 한 실시예에 따른 센서 모듈을 나타낸 개념도이고, 도 11은 다른 실시예에 따른 센서 모듈을 나타낸 개념도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, GP 렌즈(111)의 색수차 특성을 활용하여 언더 패널 카메라의 단점을 해결할 수 있는 적층형 이미지 센서(113)가 도시되어 있다. GP 렌즈(111)의 색수차 특성 때문에 GP 렌즈(111)로 입사되는 하나의 광선으로부터 RGB(red, green, blue) 성분이 분리될 수 있고, 적층형 이미지 센서(113)는 광선의 RGB 성분을 각각 처리하여 3개의 이미지 데이터 - 적색 대역 이미지 데이터, 녹색 대역 이미지 데이터, 청색 대역 이미지 데이터 - 를 개별적으로 생성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 적색 대역 광선의 굴절률이 가장 크고, 청색 대역 광선의 굴절률이 가장 작으며, 녹색 대역 광선의 굴절률은 그들의 중간이 될 수 있다. 따라서, GP 렌즈(111)에 의해 서로 다른 굴절률로 굴절되는 광선을 각각 개별적으로 처리하기 위해서, 적층형 이미지 센서(113)는, 적색 대역 - 녹색 대역 - 청색 대역의 순서대로 적층된 세 개의 처리층을 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 청색 대역 광선의 굴절률이 가장 크고, 적색 대역 광선의 굴절률이 가장 작으며, 녹색 대역 광선의 굴절률이 그들의 중간이 될 수 있다. 따라서, GP 렌즈(111)에 의해 서로 다른 굴절률로 굴절되는 광선을 각각 개별적으로 처리하기 위해서, 적층형 이미지 센서(113)는, 청색 대역 - 녹색 대역 - 적색 대역의 순서대로 적층된 세 개의 처리층을 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 적층형 이미지 센서(113)는 광선의 RGB 성분을 개별적으로 처리함으로써, 디스플레이 패널(10)를 투과하여 입사되는 광선의 수광량 문제를 해결할 수 있다. 또한 두께가 얇은 GP 렌즈를 사용하여 패널 아래에 큰 구경의 카메라 시스템이 구성될 수 있으므로, 다중 카메라 시스템이 갖는 구조적 한계도 극복될 수 있다. 또한 이미지 데이터가 파장에 따라 선택적으로 선택됨으로써, 패널(panel)의 격자 구조에 의해 발생하는 회절이 일으킬 수 있는 화질 저하 현상도 억제될 수 있다.
도 10 및 도 11에는 센서 모듈(110) 내의 GP 렌즈(111)의 색수차가 활용되는 방식이 도시되어 있지만, 렌즈 모듈(210) 내의 GP 렌즈(211)의 색수차가 활용될 수도 있다. 또는 GP 렌즈(111) 및 GP 렌즈(211)의 색수차가 모두 활용될 수도 있으며, GP 렌즈(111) 또는 GP 렌즈(211) 중 하나의 색수차가 활용되고, 다른 하나의 색수차는 다른 방식으로 제거될 수 있다.
GP 렌즈의 색수차는 크게 두 가지 방법으로 제거될 수 있다. 먼저 서로 다른 초점을 갖는 복수의 GP 렌즈의 사이에 삽입된 파장 선택적 파장판(waveplate)를 통해 복수의 GP 렌즈의 색수차가 제거될 수 있다. 이때, 서로 다른 초점을 갖는 복수의 GP 렌즈는 그 색수차도 서로 다르기 때문에 적절히 조합될 수 있다. 그리고 파장 선택적 파장판은 파장 별로 편광 상태를 다르게 회전시킬 수 있다. 그리고 광학 렌즈 또는 회절 렌즈(diffraction optical element, DOE)가 GP 렌즈의 색수차를 제거하기 위해 사용될 수 있다. GP 렌즈의 색수차와 반대의 색수차를 가지도록 광학 렌즈의 소재가 선택되거나 또는 회절 렌즈가 설계될 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 접힌 모바일 장치의 카메라 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 13은 도 12에 도시된 카메라 시스템의 광학 경로를 나타낸 개념도이다.
도 12를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템은 이미지 센서(113)의 움직임에 따라 줌 기능을 구현할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(110)은 이미지 센서(113)를 센서 모듈(110) 내의 미리 결정된 범위 내에서 이동시킴으로써 카메라 시스템의 줌 기능을 구현할 수 있다. 이미지 센서(113)는 센서 모듈(110) 내에서 개구부(11)(즉, 광선의 입사 지점)로부터 멀어지거나 또는 개구부(11)에 근접하도록 이동될 수 있다. 센서 모듈(110) 내에 다른 렌즈(111, 112)가 포함되지 않을 때 이미지 센서(113)의 동작 범위(working distance)는 최대로 늘어날 수 있다. 센서 모듈(110) 내에 렌즈(111, 112)가 포함되지 않을 때, 렌즈 모듈(210)이 센서 모듈(110) 내에 포함되지 않은 렌즈의 기능을 수행할 수 있다.
또는 센서 모듈(110)이 단독으로 카메라 시스템으로서 동작할 수 있도록, 센서 모듈(110)은 상대적으로 작은 공간을 차지하는 평면 렌즈 또는 GP 렌즈를 포함할 수 있다.
종래 카메라 시스템에서는 렌즈의 위치가 이동됨으로써 줌 기능이 구현될 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 카메라 시스템은 렌즈 모듈(120)과 다른 별도의 몸체 내에 구비된 센서 모듈(110) 내의 이미지 센서(113)의 위치를 개구부(11)에 대해 원근 조정함으로써 줌 기능을 구현할 수 있다. 그리고 본 실시예에 따른 카메라 시스템은 이미지 센서(113)의 움직임과 GP 렌즈의 다초점을 조합할 수 있으므로, 입사되는 광선의 편광 상태에 따라 보다 넓은 범위의 줌 기능을 구현할 수 있다.
렌즈 모듈(210) 내에 포함된 적어도 하나의 렌즈의 위치도 개구부(12 또는 220)에 대해 멀게 또는 가깝게 조정될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 카메라 시스템은 이미지 센서(113)의 움직임과 렌즈 모듈(210) 내의 적어도 하나의 렌즈의 움직임의 조합을 통해 줌 기능을 구현할 수 있다. 또는 본 실시예에 따른 카메라 시스템은 센서 모듈(110) 내의 이미지 센서(113)의 움직임 및 렌즈 모듈(210) 내의 적어도 하나의 렌즈의 움직임과, 센서 모듈(110)에 포함된 평면 렌즈 또는 GP 렌즈의 조합을 통해 줌 기능을 구현할 수 있다.
본 실시예에 따른 카메라 시스템에서 센서 모듈(110) 내에 제공되는 이미지 센서(113)의 이동을 위한 넓은 공간을 활용하여 고사양의 광학 이미지 스테빌라이저(optical image stabilizer, OIS)가 적용됨으로써, 손 떨림이 있거나 저조도 환경에서도 이미지의 품질이 크게 향상될 수 있다.
도 13을 참조하면, 이미지 센서(113)의 움직임을 통한 다양한 줌 기능의 화각 및 광학 경로가 도시되어 있다.
도 14 및 도 15는 또 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템을 나타낸 개념도이다.
또 다른 실시예에 따른 모바일 장치의 카메라 시스템의 센서 모듈(110)은 세 개의 이미지 센서(114, 115, 116)를 포함할 수 있고, 세 개의 이미지 센서(114, 115, 116)는 각각 서로 다른 파장 대역의 광선을 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 센서 모듈(110)은 개구부(11)를 통해 입사되는 광선을 각 이미지 센서(114, 115, 116)에게 전달하는 광 전달부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따른 세 개의 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서(114), 녹색 대역 이미지 센서(115), 및 청색 대역 이미지 센서(116)일 수 있다. 서로 다른 파장 대역의 광선이 서로 다른 이미지 센서에 의해 각각 처리되므로, 수광량이 증가될 수 있다. 또한 이미지 데이터가 파장에 따라 선택적으로 선택됨으로써, 패널(panel)의 격자 구조에 의해 발생하는 회절이 일으킬 수 있는 화질 저하 현상도 억제될 수 있다.
도 14를 참조하면, 육면체인 센서 모듈(110) 내의 각 면에 적색 대역 이미지 센서(114), 녹색 대역 이미지 센서(115), 및 청색 대역 이미지 센서(116)가 배열되어 있다. 본 실시예에 따르면, 센서 모듈(110)의 내부 공간에는 서로 다른 대역의 광선을 처리하기 위한 복수의 이미지 센서가 배열될 수 있고, 모바일 장치의 폴딩 조작에 의해 센서 모듈(110)이 렌즈 모듈(210)과 포개질 때, 촬영되는 객체의 상은 렌즈 모듈(210)에 의해 복수의 이미지 센서 상에 형성될 수 있다.
도 14에서 센서 모듈(110)은 육면체로 도시되어 있지만, 센서 모듈(110)은 다른 3차원 형상일 수 있고, 3차원 형상의 일부 면에 복수의 이미지 센서가 각각 배치될 수 있다. 또는 2차원 평면 상에 적색 대역 이미지 센서(114), 녹색 대역 이미지 센서(115), 및 청색 대역 이미지 센서(116)가 차례대로 배열될 수도 있다. 적색 대역 이미지 센서(114), 녹색 대역 이미지 센서(115), 및 청색 대역 이미지 센서(116)가 평면 상에 배열될 때, 적색 대역 광선, 녹색 대역 광선, 및 청색 대역 광선의 경로를 제어할 수 있도록 거울 및/또는 렌즈를 포함하는 추가 광학계가 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 센서 모듈(110) 또는 렌즈 모듈(210)이 GP 렌즈를 포함할 때, 적색 대역 광선, 녹색 대역 광선, 및 청색 대역 광선은 GP 렌즈의 색수차 특성에 의해 센서 모듈(110) 내의 서로 다른 곳에 위치하는 적색 대역 이미지 센서(114), 녹색 대역 이미지 센서(115), 및 청색 대역 이미지 센서(116)에 각각 도달될 수 있다.
센서 모듈(110)이 제1 몸체(100) 내에 효율적으로 배치될 수 있도록 추가 광학계가 사용될 수 있다. 도 15를 참조하면, 추가 광학계는 거울(117) 및 렌즈(118)를 포함할 수 있다. 개구부(11)을 통해 입사되는 광선은 거울(117) 및 렌즈(118)에 의해 반사 및 굴절된 후 센서 모듈(110)에 도달될 수 있다.
도 14 및 도 15의 경우에도 센서 모듈(110)이 단독으로 카메라 시스템으로서 동작할 수 있도록, 센서 모듈(110)은 상대적으로 작은 공간을 차지하는 평면 렌즈 또는 GP 렌즈를 포함할 수 있다.
위에서 설명한 대로 본 기재의 실시예에 따르면, 인폴딩 또는 아웃폴딩으로 모바일 장치가 접힐 때, 각 몸체 내에 포함된 센서 모듈 및 렌즈 모듈을 하나의 공통 카메라 시스템으로 활용함으로써, 모바일 장치에 장착되는 카메라 시스템의 물리적 공간 제약 문제가 해결될 수 있다. 센서 모듈 내에 이미지 센서만 배치될 때, 카메라 시스템의 공간 활용성이 최대화될 수 있다. 또한 기하 위상 렌즈를 사용함으로써 좁은 면적에서 복수의 화각을 갖는 촬영 모드가 제공될 수 있다.
도 16은 한 실시예에 따른 슬라이딩 방식의 모바일 장치의 사시도이다.
한 실시예에 따른 모바일 장치의 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)는 슬라이딩(sliding) 방식으로 서로 포개질 수 있다. 모바일 장치의 각 몸체가 서로 포개어지기 전에 제1 몸체(100)에 포함된 센서 모듈(110)은 단독 광학 시스템으로 동작할 수 있고, 모바일 장치의 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 포개어진 이후 제1 몸체(100) 내에 포함된 센서 모듈(110)과 제2 몸체(200) 내에 포함된 렌즈 모듈(210)은 하나의 공통 카메라 시스템으로 동작할 수 있다.
도 16을 참조하면, 제2 몸체(200)가 슬라이딩되어 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 포개어지면, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 광축이 일치하게 됨으로써, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)은 하나의 공통 카메라 시스템을 형성할 수 있다.
도 17은 한 실시예에 따른 피벗 방식의 모바일 장치의 사시도이다.
한 실시예에 따른 모바일 장치의 제2 몸체(200)는 피벗(pivot) 방식으로 회전하여 제1 몸체(100)와 포개어지거나 또는 제1 몸체(100)에 대해 90˚를 이룰 수 있다. 제2 몸체(200)의 피벗 전에 또는 피벗 이후에 제1 몸체(100) 내의 센서 모듈(110)과 제2 몸체(200) 내의 렌즈 모듈은 하나의 공통 카메라 시스템을 형성할 수 있다.
도 17을 참조하면, 제2 몸체(200)가 제1 몸체(100)에 대해 90˚ 각도로 피벗될 때, 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 광축이 일치하게 되고, 센서 모듈(110)과 렌즈 모듈(210)은 공통 카메라 시스템으로 동작할 수 있다.
도 17에서 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 포개어져 있을 때 센서 모듈(110)과 렌즈 모듈(210)의 광축이 일치하지 않는 것처럼 도시되어 있지만, 센서 모듈(110)과 렌즈 모듈(210)을 연결하는 광학적 연결 부재에 의해 렌즈 모듈(210)로 입사된 광선이 센서 모듈(110)에게 전달될 수 있다. 또는 각 몸체 내의 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 위치에 따라, 제1 몸체(100) 및 제2 몸체(200)가 서로 포개어져 있을 때 센서 모듈(110) 및 렌즈 모듈(210)의 광축이 일치할 수 있다.
이상에서 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (31)

  1. 모바일 장치의 카메라 시스템으로서,
    상기 모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 - 여기서 상기 센서 모듈은 이미지 센서를 포함함 -; 및
    상기 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈 - 여기서 상기 렌즈 모듈은 제1 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈 및 적어도 하나의 광학 렌즈를 포함함 -
    을 포함하고,
    상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈은 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체에 의해 지지되는 디스플레이 패널의 표면 아래에 포함되고, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체가 상기 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈은 공통 카메라 시스템으로서 동작하며, 상기 렌즈 모듈을 통해 입사되는 제1 광선은 인폴딩 방식으로 접힌 상기 디스플레이 패널의 적어도 하나의 개구부를 거쳐 상기 이미지 센서에 의해 처리되고, 상기 공통 카메라 시스템은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고,
    상기 센서 모듈이 단독 카메라 시스템으로 동작하여 상기 디스플레이 패널로부터 입사되는 제2 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 상기 센서 모듈은 상기 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제3 촬영 모드 및 제4 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고,
    상기 센서 모듈이 상기 공통 카메라 시스템으로 동작하여 상기 제1 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점 및 상기 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제5 촬영 모드, 제6 촬영 모드, 제7 촬영 모드, 및 제8 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 렌즈 모듈은, 상기 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 상기 제1 GP 렌즈의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 상기 편광 선택 소자는 상기 제1 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하는, 카메라 시스템.
  5. 제2항에서,
    상기 센서 모듈은, 상기 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 상기 이미지 센서의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 상기 편광 선택 소자는 상기 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하는, 카메라 시스템.
  6. 제2항에서,
    상기 센서 모듈은 상기 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 상기 이미지 센서의 앞쪽에 제1 편광 선택 소자 및 상기 제2 GP 렌즈의 앞쪽에 제2 편광 선택 소자 및 더 포함하고, 상기 제1 편광 선택 소자는 상기 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하고, 상기 제2 편광 선택 소자는 상기 제2 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하는, 카메라 시스템.
  7. 제1항에서,
    상기 이미지 센서는 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층을 포함하고, 상기 적색 대역 처리층, 상기 녹색 대역 처리층, 및 상기 청색 대역 처리층은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 서로 다른 굴절률로 굴절된 적색 대역 광선, 녹색 대역 광선, 및 청색 대역 광선을 각각 처리하는, 카메라 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 적색 대역 처리층, 상기 녹색 대역 처리층, 및 상기 청색 대역 처리층은 상기 적층형 이미지 센서 내에서 상기 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 적색 대역, 녹색 대역, 청색 대역의 순서대로 적층된, 카메라 시스템.
  9. 제7항에서,
    상기 적색 대역 처리층, 상기 녹색 대역 처리층, 및 상기 청색 대역 처리층은 상기 적층형 이미지 센서 내에서 상기 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 청색 대역, 녹색 대역, 적색 대역의 순서대로 적층된, 카메라 시스템.
  10. 제1항에서,
    상기 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 상기 적색 대역 이미지 센서, 상기 녹색 대역 이미지 센서, 및 상기 청색 대역 이미지 센서는 상기 이미지 센서의 3차원 형상 내의 일부 면에 각각 배치되는, 카메라 시스템.
  11. 제1항에서,
    상기 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 상기 적색 대역 이미지 센서, 상기 녹색 대역 이미지 센서, 및 상기 청색 대역 이미지 센서는 상기 이미지 센서의 2차원 평면 상에 각각 배열되는, 카메라 시스템.
  12. 제1항에서,
    상기 센서 모듈은, 상기 이미지 센서를 상기 센서 모듈 내의 미리 결정된 범위 내에서 이동시킴으로써 상기 렌즈 모듈과 함께 줌 기능을 구현하는, 카메라 시스템.
  13. 제1항에서,
    상기 적어도 하나의 개구부는 상기 센서 모듈을 위한 제1 개구부 및 상기 렌즈 모듈을 위한 제2 개구부를 포함하고,
    상기 디스플레이 패널이 상기 인폴딩 방식으로 접힐 때, 상기 제1 광선은 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부를 통해 상기 렌즈 모듈에서 상기 센서 모듈로 전달되고, 상기 제1 개구부의 크기와 상기 제2 개구부의 크기는 서로 다른, 카메라 시스템.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 개구부의 크기는 상기 제2 개구부의 크기보다 큰, 카메라 시스템.
  15. 제1항에서,
    상기 적어도 하나의 개구부는 상기 디스플레이 패널의 내부 또는 상기 디스플레이 패널의 아래에 배치되고, 상기 적어도 하나의 개구부를 덮는 상기 디스플레이 패널의 일부에는 복수의 미세한 구멍이 형성되어 있거나 또는 상기 디스플레이 패널의 일부는 투명 디스플레이 패널인, 카메라 시스템.
  16. 모바일 장치의 카메라 시스템으로서,
    상기 모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 - 여기서 상기 센서 모듈은 이미지 센서를 포함함 -; 및
    상기 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈 - 여기서 상기 렌즈 모듈은 제1 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈를 포함함 -
    을 포함하고,
    상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈은 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체에 의해 지지되는 디스플레이 패널의 표면 아래에 포함되고, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체가 상기 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈은 공통 카메라 시스템으로서 동작하며, 아웃폴딩 방식으로 접힌 상기 디스플레이 패널을 통해 입사되는 제1 광선은 상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈에 구비된 각 개구부를 거쳐 상기 이미지 센서에 의해 처리되고, 상기 공통 카메라 시스템은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  17. 제16항에서,
    상기 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고,
    상기 센서 모듈이 단독 카메라 시스템으로 동작하여 상기 센서 모듈에 구비된 제1 개구부로부터 입사되는 제2 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 상기 센서 모듈은 상기 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제3 촬영 모드 및 제4 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  18. 제16항에서,
    상기 센서 모듈은 제2 GP 렌즈를 더 포함하고,
    상기 센서 모듈이 상기 공통 카메라 시스템으로 동작하여 상기 제1 광선을 이미지 데이터로 변환할 때, 상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점 및 상기 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제5 촬영 모드, 제6 촬영 모드, 제7 촬영 모드, 및 제8 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  19. 제16항에서,
    상기 렌즈 모듈은, 상기 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 상기 제1 GP 렌즈의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 상기 편광 선택 소자는 상기 제1 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하는, 카메라 시스템.
  20. 제17항에서,
    상기 센서 모듈은, 상기 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 상기 이미지 센서의 앞쪽에 편광 선택 소자를 더 포함하고, 상기 편광 선택 소자는 상기 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하는, 카메라 시스템.
  21. 제17항에서,
    상기 센서 모듈은, 상기 제2 광선의 입사 방향을 기준으로 상기 이미지 센서의 앞쪽에 제1 편광 선택 소자 및 상기 제2 GP 렌즈의 앞쪽에 제2 편광 선택 소자 및 더 포함하고, 상기 제1 편광 선택 소자는 상기 이미지 센서로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하고, 상기 제2 편광 선택 소자는 상기 제2 GP 렌즈로 입사되는 광선의 편광 상태를 전기적으로 또는 기계적으로 변조하는, 카메라 시스템.
  22. 제16항에서,
    상기 이미지 센서는 적색 대역 처리층, 녹색 대역 처리층, 및 청색 대역 처리층을 포함하고, 상기 적색 대역 처리층, 상기 녹색 대역 처리층, 및 상기 청색 대역 처리층은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 서로 다른 굴절률로 굴절된 적색 대역 광선, 녹색 대역 광선, 및 청색 대역 광선을 각각 처리하는, 카메라 시스템.
  23. 제22항에서,
    상기 적색 대역 처리층, 상기 녹색 대역 처리층, 및 상기 청색 대역 처리층은 상기 적층형 이미지 센서 내에서 상기 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 적색 대역, 녹색 대역, 청색 대역의 순서대로 적층된, 카메라 시스템.
  24. 제22항에서,
    상기 적색 대역 처리층, 상기 녹색 대역 처리층, 및 상기 청색 대역 처리층은 상기 적층형 이미지 센서 내에서 상기 제1 광선의 입사 방향을 기준으로 청색 대역, 녹색 대역, 적색 대역의 순서대로 적층된, 카메라 시스템.
  25. 제16항에서,
    상기 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 상기 적색 대역 이미지 센서, 상기 녹색 대역 이미지 센서, 및 상기 청색 대역 이미지 센서는 상기 이미지 센서의 3차원 형상 내의 일부 면에 각각 배치되는, 카메라 시스템.
  26. 제16항에서,
    상기 이미지 센서는 적색 대역 이미지 센서, 녹색 대역 이미지 센서, 및 청색 대역 이미지 센서를 포함하고, 상기 적색 대역 이미지 센서, 상기 녹색 대역 이미지 센서, 및 상기 청색 대역 이미지 센서는 상기 이미지 센서의 2차원 평면 상에 각각 배치되는, 카메라 시스템.
  27. 제16항에서,
    상기 센서 모듈은, 상기 이미지 센서를 상기 센서 모듈 내의 미리 결정된 범위 내에서 이동시킴으로써 상기 렌즈 모듈과 함께 줌 기능을 구현하는, 카메라 시스템.
  28. 제16항에서,
    상기 디스플레이 패널이 상기 아웃폴딩 방식으로 접힐 때, 상기 제1 광선은 상기 디스플레이 패널을 통과한 후 상기 렌즈 모듈에 구비된 제1 개구부 및 상기 센서 모듈에 구비된 제2 개구부를 통해 상기 렌즈 모듈에서 상기 센서 모듈로 전달되고, 상기 제1 개구부의 크기와 상기 제2 개구부의 크기는 동일한, 카메라 시스템.
  29. 제16항에서,
    상기 렌즈 모듈을 위한 제1 개구부가 상기 디스플레이 패널의 내부 또는 상기 디스플레이 패널의 아래에 배치되고, 상기 제1 개구부를 덮는 상기 디스플레이 패널의 일부에는 복수의 미세한 구멍이 형성되어 있거나 또는 상기 디스플레이 패널의 일부는 투명 디스플레이 패널인, 카메라 시스템.
  30. 모바일 장치의 카메라 시스템으로서,
    상기 모바일 장치의 제1 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈 - 여기서 상기 센서 모듈은 이미지 센서를 포함함 -;
    상기 제1 회전 부재와 상기 모바일 장치의 제2 회전 부재에 각각 연결된 제2 몸체 내에 구비된 제1 렌즈 모듈 - 여기서 상기 제1 렌즈 모듈은 제1 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈를 포함함 -; 및
    상기 제2 회전 부재에 연결된 제3 몸체 내에 구비된 제2 렌즈 모듈 - 여기서 상기 제2 렌즈 모듈은 제2 기하 위상(geometry phase, GP) 렌즈를 포함함 -
    을 포함하고,
    상기 센서 모듈, 상기 제1 렌즈 모듈, 및 상기 제2 렌즈 모듈은 상기 제1 몸체, 상기 제2 몸체, 및 상기 제3 몸체에 의해 지지되는 디스플레이 패널의 표면 아래에 포함되고, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체가 상기 제1 회전 부재를 중심으로 회전하여 인폴딩 방식으로 포개어지고 상기 제2 몸체 및 상기 제3 몸체가 상기 제2 회전 부재를 중심으로 회전하여 아웃폴딩 방식으로 포개어질 때, 상기 센서 모듈, 상기 제1 렌즈 모듈, 및 상기 제2 렌즈 모듈은 공통 카메라 시스템으로서 동작하며, 상기 공통 카메라 시스템은 상기 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점 및 상기 제2 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 네 개의 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
  31. 모바일 장치의 카메라 시스템으로서,
    상기 모바일 장치의 회전 부재에 연결된 제1 몸체 내에 구비된 센서 모듈, 및
    상기 회전 부재에 연결된 제2 몸체 내에 구비된 렌즈 모듈
    을 포함하고,
    상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체가 상기 회전 부재를 중심으로 회전하여 서로 포개질 때, 상기 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈의 광축이 일치되어 공통 카메라 시스템이 형성되고,
    상기 공통 카메라 시스템은 상기 렌즈 모듈에 포함된 제1 GP 렌즈에 의해 형성되는 두 개의 초점을 바탕으로 서로 다른 화각을 갖는 제1 촬영 모드 및 제2 촬영 모드를 제공하는, 카메라 시스템.
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