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WO2023075347A1 - 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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Publication number
WO2023075347A1
WO2023075347A1 PCT/KR2022/016318 KR2022016318W WO2023075347A1 WO 2023075347 A1 WO2023075347 A1 WO 2023075347A1 KR 2022016318 W KR2022016318 W KR 2022016318W WO 2023075347 A1 WO2023075347 A1 WO 2023075347A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
reflective member
optical
image sensor
camera module
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/016318
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
곽호근
최동옥
허민
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210174720A external-priority patent/KR20230059101A/ko
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to EP22887543.1A priority Critical patent/EP4408005A1/en
Publication of WO2023075347A1 publication Critical patent/WO2023075347A1/ko
Priority to US18/638,870 priority patent/US20240353657A1/en

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/58—Means for changing the camera field of view without moving the camera body, e.g. nutating or panning of optics or image sensors

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to a camera module and an electronic device including the camera module.
  • a mobile electronic device such as a smart phone may include a camera module.
  • the camera module may include a plurality of lenses, a lens barrel surrounding the plurality of lenses, and an image sensor.
  • the camera module may receive light reflected from an external subject. Light reflected from the subject may travel into the lens barrel, pass through the lenses, and travel to the image sensor.
  • the image sensor may convert the received optical signal into a related electrical signal.
  • a lens assembly composed of a combination of a plurality of lenses may be used as the camera module to obtain high-quality images and/or moving pictures.
  • the camera module may combine a plurality of lenses in consideration of optical performance and/or module size.
  • a camera module provided in an electronic device is required to be miniaturized in order to be mounted inside the electronic device and to have high-performance specifications.
  • a telephoto lens optical system it is difficult to implement it as a refractive type optical system using a reflective member because the design difficulty is high.
  • a camera module capable of miniaturizing a module while securing optical performance by optically disposing a reflective member between a plurality of lenses and an image sensor, and an electronic device including the same device can be provided.
  • a camera module includes a camera housing; a lens assembly at least partially disposed inside the camera housing and including a plurality of lenses; an image sensor disposed on one side of the camera housing such that an image plane is parallel to optical axes of the plurality of lenses; and a reflective member aligned with the lens assembly in the optical axis direction and optically disposed between the lens assembly and the image sensor, wherein the plurality of lenses are sequentially disposed from a subject side to the reflective member side. It includes a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens, wherein the first lens has positive refractive power, a lens surface facing the subject is formed in a convex shape, and the fourth lens has the reflective member.
  • a lens surface facing toward is formed in a concave shape, a ratio of an optical distance between the first lens and the reflective member to an optical distance between the first lens and the image sensor is less than 1, and A ratio of an optical distance between the reflective member and the image sensor to an optical distance between 1 lens and the reflective member is greater than or equal to 1, and the optical distance is such that light incident to the plurality of lenses along the optical axis is reflected It may be defined as a length on an optical path, which is a path going to the image sensor through a member.
  • An electronic device includes a housing; a display disposed inside the housing to be visually exposed through the front surface of the housing; and a camera module disposed inside the housing and configured to receive external light through a partial region of the housing, wherein the camera module includes: a camera housing; a lens assembly at least partially disposed inside the camera housing and including a plurality of lenses; an image sensor disposed on one side of the camera housing such that an image plane is parallel to optical axes of the plurality of lenses; and a reflective member aligned with the lens assembly in the optical axis direction and optically disposed between the lens assembly and the image sensor, wherein the plurality of lenses are sequentially disposed from a subject side to the reflective member side.
  • the first lens has a positive refractive power
  • a subject-side lens surface facing the subject is formed in a convex shape
  • the fourth lens has a reflective member-side lens surface facing the reflective member in a concave shape.
  • a ratio of an optical distance between the first lens and the reflective member to an optical distance between 1 lens and the image sensor is less than 1, and the ratio of the optical distance between the first lens and the reflective member is A ratio of an optical distance between the reflective member and the image sensor is greater than or equal to 1, and the optical distance is an optical path in which external light incident to the plurality of lenses along the optical axis travels to the image sensor via the reflective member. It can be defined as the length on the (optical path).
  • optical performance may be secured and the module may be miniaturized by optically disposing the position of the reflective member between the plurality of lenses and the image sensor.
  • the camera module according to various embodiments disclosed in this document is configured such that the distance between the first lens closest to the subject and the image sensor and the distance between the first lens and the reflective member have a specified ratio, thereby ensuring excellent performance and size can be reduced.
  • the camera module according to various embodiments disclosed in this document is configured such that the distance between the first lens and the reflective member and the distance between the reflective member and the image sensor have a specified ratio, thereby ensuring excellent performance and reducing size. there is.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a camera module according to various embodiments.
  • 3A is a front perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment
  • 3B is a rear perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 3C is an exploded perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4A is a perspective view of a camera module according to an embodiment.
  • 4B is a diagram illustrating a lens assembly, a reflective member, and an image sensor of a camera module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a lens optical system of a camera module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the first embodiment of FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the second embodiment of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the third embodiment of FIG. 10 .
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the fourth embodiment of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the fifth embodiment of FIG. 14 .
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into one component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 transfers commands or data received from other components (eg, sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 transfers commands or data received from other components (eg, sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 is a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • eMBB peak data rate for eMBB realization
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to an embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a camera module according to various embodiments.
  • the camera module 180 includes a lens assembly 210, a flash 220, an image sensor 230, an image stabilizer 240, and a memory 250 (eg, a buffer memory). ), or an image signal processor 260.
  • the lens assembly 210 may collect light emitted from a subject that is an image capturing target.
  • the lens assembly 210 may include one or more lenses.
  • the camera module 180 may include a plurality of lens assemblies 210 . In this case, the camera module 180 may form, for example, a dual camera, a 360-degree camera, or a spherical camera.
  • Some of the plurality of lens assemblies 210 may have the same lens properties (eg, angle of view, focal length, auto focus, f number, or optical zoom), or at least one lens assembly may have the same lens properties as other lens assemblies. may have one or more lens properties different from the lens properties of .
  • the lens assembly 210 may include, for example, a wide-angle lens or a telephoto lens.
  • the flash 220 may emit light used to enhance light emitted or reflected from a subject.
  • the flash 220 may include one or more light emitting diodes (eg, a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED), or a xenon lamp.
  • the image sensor 230 may acquire an image corresponding to the subject by converting light emitted or reflected from the subject and transmitted through the lens assembly 210 into an electrical signal.
  • the image sensor 230 is, for example, an image sensor selected from among image sensors having different properties, such as an RGB sensor, a black and white (BW) sensor, an IR sensor, or a UV sensor, It may include a plurality of image sensors having a property, or a plurality of image sensors having other properties.
  • Each image sensor included in the image sensor 230 may be implemented using, for example, a charged coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CCD charged coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the image stabilizer 240 moves at least one lens or image sensor 230 included in the lens assembly 210 in a specific direction in response to movement of the camera module 180 or the electronic device 101 including the same. Operation characteristics of the image sensor 230 may be controlled (eg, read-out timing is adjusted, etc.). This makes it possible to compensate at least part of the negative effect of the movement on the image being taken.
  • the image stabilizer 240 uses a gyro sensor (not shown) or an acceleration sensor (not shown) disposed inside or outside the camera module 180 to control the camera module 180 or the electronic device 101 . ) can detect such movements.
  • the image stabilizer 240 may be implemented as, for example, an optical image stabilizer.
  • the memory 250 may at least temporarily store at least a portion of an image acquired through the image sensor 230 for a next image processing task. For example, when image acquisition is delayed according to the shutter, or a plurality of images are acquired at high speed, the acquired original image (eg, a Bayer-patterned image or a high-resolution image) is stored in the memory 250 and , a copy image (eg, a low resolution image) corresponding thereto may be previewed through the display module 160 . Thereafter, when a specified condition is satisfied (eg, a user input or a system command), at least a part of the original image stored in the memory 250 may be obtained and processed by the image signal processor 260 , for example. According to one embodiment, the memory 250 may be configured as at least a part of the memory 130 or as a separate memory operated independently of the memory 130 .
  • the image signal processor 260 may perform one or more image processes on an image obtained through the image sensor 230 or an image stored in the memory 250 .
  • the one or more image processes for example, depth map generation, 3D modeling, panorama generation, feature point extraction, image synthesis, or image compensation (eg, noise reduction, resolution adjustment, brightness adjustment, blurring ( blurring, sharpening, or softening.
  • the image signal processor 260 may include at least one of the components included in the camera module 180 (eg, an image sensor). 230) may be controlled (eg, exposure time control, read-out timing control, etc.)
  • the image processed by the image signal processor 260 is stored again in the memory 250 for further processing.
  • the image signal processor 260 may be configured as at least a part of the processor 120 or may be configured as a separate processor that operates independently of the processor 120.
  • the image signal processor 260 may be configured as a processor 120 When configured as a separate processor, at least one image processed by the image signal processor 260 may be displayed through the display module 160 as it is or after additional image processing by the processor 120 .
  • the electronic device 101 may include a plurality of camera modules 180 each having different properties or functions.
  • at least one of the plurality of camera modules 180 may be a wide-angle camera, and at least the other may be a telephoto camera.
  • at least one of the plurality of camera modules 180 may be a front camera, and at least another one may be a rear camera.
  • 3A is a front perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment
  • 3B is a rear perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment
  • 3C is an exploded perspective view of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 300 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to an embodiment has a first surface (or front surface) 310A, a second surface (or , a rear surface) 310B, and a third surface (or side) 310C surrounding a space between the first surface 310A and the second surface 310B. .
  • the housing 310 may refer to a structure forming some of the first surface 310A, the second surface 310B, and the third surface 310C.
  • the first surface 310A may be formed by a front plate 302 (eg, a glass plate including various coating layers, or a polymer plate) that is at least partially transparent.
  • the second surface 310B may be formed by the substantially opaque back plate 311 .
  • the back plate 311 may be formed, for example, of coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of the foregoing materials. It can be.
  • the third surface 310C is coupled to the front plate 302 and the rear plate 311 and may be formed by a side bezel structure (or side member) 318 including metal and/or polymer.
  • the back plate 311 and the side bezel structure 318 may be integrally formed and may include the same material (eg, a metal material such as aluminum).
  • the front plate 302 may include two first regions 310D that are bent from a partial region of the first surface 310A toward the rear plate 311 and extend seamlessly. there is.
  • the first regions 310D may be located at both ends of a long edge of the front plate 302 .
  • the rear plate 311 may include two second regions 310E that are curved and seamlessly extend from a partial region of the second surface 310B toward the front plate 302 .
  • the second regions 310E may be included at both ends of the long edge of the back plate 311 .
  • the front plate 302 (or the back plate 311) may include only one of the first regions 310D (or the second regions 310E). Also, in another embodiment, the front plate 302 (or the back plate 311) may not include some of the first regions 310D (or the second regions 310E).
  • the side bezel structure 318 when viewed from the side of the electronic device 300, has a side direction (eg, the first areas 310D or the second areas 310E) not included. short side) may have a first thickness (or width), and may have a second thickness thinner than the first thickness in a lateral direction (eg, long side) including the first regions 310D or the second regions 310E. there is.
  • a side direction eg, the first areas 310D or the second areas 310E
  • short side may have a first thickness (or width), and may have a second thickness thinner than the first thickness in a lateral direction (eg, long side) including the first regions 310D or the second regions 310E. there is.
  • the electronic device 300 includes a display 301 (eg, the display module 160 of FIG. 1), audio modules 303, 304, and 307 (eg, the audio module 170 of FIG. 1), A sensor module (not shown) (eg, sensor module 176 in FIG. 1), a camera module 305, 312, 313 (eg, camera module 180 in FIG. 1), a key input device 317 (eg, It may include at least one of the input device 150 of FIG. 1 ), a light emitting element (not shown), and a connector hole 308 (eg, connection terminal 178 of FIG. 1 ).
  • the electronic device 300 may omit at least one of the above components (eg, a key input device 317 or a light emitting device (not shown)) or may additionally include other components.
  • display 301 may be visually exposed through a substantial portion of front plate 302 .
  • at least a portion of the display 301 may be visually exposed through the front plate 302 including the first regions 310D of the first surface 310A and the third surface 310C.
  • the display 301 may be disposed on the rear surface of the front plate 302 .
  • the corner of the display 301 may be formed substantially the same as the outer shape adjacent to the front plate 302 .
  • the distance between the outer periphery of the display 301 and the outer periphery of the front plate 302 may be substantially the same.
  • the surface of the housing 310 may include a screen display area formed as the display 301 is visually exposed.
  • the screen display area may include a first surface 310A and side first areas 310D.
  • the screen display areas 310A and 310D may include a sensing area (not shown) configured to obtain user's biometric information.
  • the screen display areas 310A and 310D include the sensing area may be understood as meaning that at least a part of the sensing area may overlap the screen display areas 310A and 310D.
  • the sensing area may display visual information through the display 301 like other areas of the screen display areas 310A and 310D, and may additionally display the user's biometric information (eg, fingerprint). It may mean an area that can be acquired.
  • the screen display areas 310A and 310D of the display 301 may include an area where the first camera module 305 (eg, a punch hole camera) is visually exposed. For example, at least a part of the edge of the visually exposed area of the first camera module 305 may be surrounded by the screen display areas 310A and 310D.
  • the first camera module 305 may include a plurality of camera modules (eg, the camera module 180 of FIG. 1 ).
  • the display 301 includes an audio module (not shown), a sensor module (not shown), a camera module (eg, the first camera module 305), And at least one of a light emitting element (not shown) may be configured to be disposed.
  • the electronic device 300 may include a rear surface (eg, -z) of the first surface 310A (eg, front) and/or side surface 310C (eg, at least one surface of the first region 310D).
  • the first camera module 305 eg, an under display camera (UDC)
  • UDC under display camera
  • the first camera module 305 may be disposed below the display 301 and may not be visually exposed to the screen display areas 310A and 310D.
  • the display 301 when the first camera module 305 is configured as an under-display camera, the display 301 is part of a display area in which an area facing the first camera module 305 displays content, and has a designated transmittance. It may be formed as a transmission region having. For example, the transmission region may be formed to have a transmittance ranging from about 5% to about 50%.
  • This transmission area is an effective area (eg, field of view (FOV) area) of the first camera module 305 through which light for forming an image formed by an image sensor (eg, the image sensor 230 of FIG. 2 ) passes. It may include an area overlapping with .
  • the transmissive area of the display 301 may include an area having a lower pixel density and/or wiring density than the surrounding area.
  • the display 301 is combined with or adjacent to a touch sensing circuit, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of a touch, and/or a digitizer detecting a magnetic stylus pen. can be placed.
  • the audio modules 303 , 304 , and 307 may include microphone holes 303 and 304 and speaker holes 307 .
  • the microphone holes 303 and 304 include a first microphone hole 303 formed on a portion of the third surface 310C and a second microphone hole 304 formed on a portion of the second surface 310B.
  • a microphone (not shown) may be disposed inside the microphone holes 303 and 304 to acquire external sound.
  • the microphone may include a plurality of microphones to detect the direction of sound.
  • the second microphone hole 304 formed in a portion of the second surface 310B may be disposed adjacent to the camera modules 305, 312, and 313.
  • the second microphone hole 304 may acquire sound when the camera modules 305, 312, and 313 are executed, or when other functions are executed.
  • the speaker hole 307 may include an external speaker hole 307 and a receiver hole for communication (not shown).
  • the external speaker hole 307 may be formed on a part of the third surface 310C of the electronic device 300 .
  • the external speaker hole 307 and the microphone hole 303 may be implemented as one hole.
  • a receiver hole (not shown) for communication may be formed on another part of the third surface 310C.
  • the receiver hole for communication is a part of the third surface 310C where the external speaker hole 307 is formed (eg, a part facing the -y axis direction) and another part of the third surface 310C facing (eg, a part in the -y axis direction).
  • the receiver hole for a call is not formed on a part of the third surface 310C, but is formed by a separation space between the front plate 302 (or display 301) and the side bezel structure 318. may be formed.
  • the electronic device 300 includes at least one speaker (not shown) configured to output sound to the outside of the housing 310 through an external speaker hole 307 or a receiver hole (not shown) for communication.
  • the speaker may include a piezo speaker in which the speaker hole 307 is omitted.
  • the sensor module may generate an electrical signal or data value corresponding to an internal operating state of the electronic device 300 or an external environmental state.
  • the sensor module may include a proximity sensor, an HRM sensor, a fingerprint sensor, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, It may include at least one of a humidity sensor and an illuminance sensor.
  • the camera modules 305, 312, and 313 include a first camera module 305 (eg, a punch hole camera) exposed to the first surface 310A of the electronic device 300, a second surface ( 310B) may include a second camera module 312 and/or a flash 313 exposed.
  • a first camera module 305 eg, a punch hole camera
  • a second surface 310B
  • a flash 313 exposed.
  • the first camera module 305 may be visually exposed through a portion of the screen display areas 310A and 110D of the display 301 .
  • the first camera module 305 may be visually exposed to partial areas of the screen display areas 310A and 310D through an opening (not shown) formed in a part of the display 301 .
  • the first camera module 305 eg, an under display camera
  • the second camera module 312 may include a plurality of cameras (eg, dual cameras, triple cameras, or quad cameras). However, the second camera module 312 is not necessarily limited to including a plurality of cameras, and may include one camera.
  • the first camera module 305 and the second camera module 312 may include one or a plurality of lenses, an image sensor, and/or an image signal processor.
  • the flash 313 may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp.
  • two or more lenses (infrared camera, wide-angle and telephoto lenses) and image sensors may be disposed on one side of the electronic device 300 .
  • the key input device 317 may be disposed on the third surface 310C of the housing 310 (eg, the first areas 310D and/or the second areas 310E). there is.
  • the electronic device 300 may not include some or all of the key input devices 317, and the key input devices 317 that are not included may have other forms such as soft keys on the display 301. can be implemented as
  • the key input device may include a sensor module (not shown) forming a sensing area (not shown) included in the screen display areas 310A and 310D.
  • connector hole 308 may receive a connector.
  • the connector hole 308 may be disposed on the third surface 310C of the housing 310 .
  • the connector hole 308 may be disposed on the third surface 310C to be adjacent to at least a portion of an audio module (eg, the microphone hole 303 and the speaker hole 307).
  • the electronic device 300 includes a first connector hole 308 capable of accommodating a connector (eg, a USB connector) for transmitting/receiving power and/or data with an external electronic device and/or an external electronic device. It may include a second connector hole (not shown) capable of accommodating a connector (eg, an earphone jack) for transmitting/receiving audio signals with the device.
  • the electronic device 300 may include a light emitting element (not shown).
  • the light emitting device (not shown) may be disposed on the first surface 310A of the housing 310 .
  • the light emitting element (not shown) may provide state information of the electronic device 300 in the form of light.
  • the light emitting device (not shown) may provide a light source interlocked with the operation of the first camera module 305 .
  • the light emitting device (not shown) may include an LED, an IR LED, and/or a xenon lamp.
  • an electronic device 300 includes a front plate 320 (eg, the front plate 302 of FIG. 3A ), a display 330 (eg, the display 301 of FIG. 3A ) ), the side member 340 (eg, the side bezel structure 318 of FIG. 3A), the printed circuit board 350, the rear case 360, the battery 370, the rear plate 380 (eg, the side bezel structure 318 of FIG. 3B) a rear plate 311) and an antenna (not shown).
  • a front plate 320 eg, the front plate 302 of FIG. 3A
  • a display 330 eg, the display 301 of FIG. 3A
  • the side member 340 eg, the side bezel structure 318 of FIG. 3A
  • the printed circuit board 350 the rear case 360, the battery 370, the rear plate 380 (eg, the side bezel structure 318 of FIG. 3B) a rear plate 311) and an antenna (not shown).
  • the electronic device 300 may omit at least one of the above components (eg, the rear case 360) or may additionally include other components. Some of the components of the electronic device 300 shown in FIG. 3c may be the same as or similar to some of the components of the electronic device 300 shown in FIGS. 3a and 3b. omit
  • the front plate 320 and the display 330 may be coupled to the side member 340.
  • the front plate 320 and the display 330 may be disposed below the side member 340 .
  • the front plate 320 and the display 330 may be positioned in the +z-axis direction from the side member 340 .
  • the display 330 may be coupled under the side member 340 and the front plate 320 may be coupled under the display 330 .
  • the front plate 320 may form a part of the outer surface (or appearance) of the electronic device 300 .
  • the display 330 may be disposed between the front plate 320 and the side member 340 to be located inside the electronic device 300 .
  • side member 340 may be disposed between display 330 and back plate 380 .
  • the side member 340 may be configured to surround a space between the rear plate 380 and the display 330 .
  • the side member 340 extends inwardly from the frame structure 341 forming part of the side surface of the electronic device 300 (eg, the third side 310C in FIG. 3A) and the frame structure 341. It may include an elongated plate structure 342 .
  • the plate structure 342 may be disposed inside the frame structure 341 so as to be surrounded by the frame structure 341 .
  • the plate structure 342 may be connected to the frame structure 341 or integrally formed with the frame structure 341 .
  • the plate structure 342 may be formed of a metal material and/or a non-metal (eg, polymer) material.
  • the plate structure 342 may support other components included in the electronic device 300 .
  • at least one of the display 330 , the printed circuit board 350 , the rear case 360 , and the battery 370 may be disposed on the plate structure 342 .
  • the display 330 is coupled to one surface (eg, a surface facing the +z-axis direction), and a surface facing the opposite side of the one surface (eg, a surface facing the -z-axis direction).
  • the printed circuit board 350 may be coupled to.
  • the rear case 360 may be disposed between the rear plate 380 and the plate structure 342 .
  • the rear case 360 may be coupled to the side member 340 so as to overlap at least a portion of the printed circuit board 350 .
  • the rear case 360 may face the plate structure 342 with the printed circuit board 350 therebetween.
  • printed circuit board 350 may include a processor (eg, processor 120 of FIG. 1 ), a memory (eg, memory 130 of FIG. 1 ), and/or an interface (eg, interface of FIG. 1 ). (177)) can be mounted.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • Memory may include, for example, volatile memory or non-volatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and/or an audio interface.
  • the interface may electrically or physically connect the electronic device 300 with an external electronic device, and may include a USB connector, an SD card/MMC connector, or an audio connector.
  • the battery 370 may supply power to at least one component of the electronic device 300 .
  • the battery 370 may include a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell. At least a portion of the battery 370 may be disposed on a substantially coplanar surface with the printed circuit board 350 .
  • the battery 370 may be integrally disposed inside the electronic device 300 or may be disposed detachably from the electronic device 300 .
  • an antenna (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 ) may be disposed between the rear plate 380 and the battery 370 .
  • the antenna may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and/or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • An antenna may, for example, perform short-range communication with an external device or wirelessly transmit/receive power required for charging.
  • the first camera module 305 has at least one of the side member 340 so that the lens can receive external light through a partial area of the front plate 320 (eg, the front surface 310A of FIG. 3A). It may be placed on a part (eg, plate structure 342). For example, a lens of the first camera module 305 may be visually exposed to a partial area of the front plate 320 .
  • a camera area 337 eg, an opening area or a light transmission area
  • corresponding to the first camera module 305 may be formed on the display 330 .
  • the second camera module 312 has a lens to receive external light through the camera area 384 of the rear plate 380 (eg, the rear surface 310B of FIG. 3B) of the electronic device 300. It can be placed on the printed circuit board 350 so that it can be used. For example, the lens of the second camera module 312 may be visually exposed as the camera area 384 . In one embodiment, the second camera module 312 may be disposed in at least a part of an internal space formed in the housing (eg, the housing 310 of FIGS. 3A and 3B) of the electronic device 300, and the connecting member ( For example, it may be electrically connected to the printed circuit board 350 through a connector).
  • the camera area 384 may be formed on a surface of the rear plate 380 (eg, the rear surface 310B of FIG. 3B). In one embodiment, the camera area 384 may be formed to be at least partially transparent so that external light is incident to the lens of the second camera module 312 . In one embodiment, at least a portion of the camera area 384 may protrude from the surface of the back plate 380 to a predetermined height. However, it is not necessarily limited thereto, and the camera area 384 may form substantially the same plane as the surface of the back plate 380 .
  • 4A is a perspective view of a camera module according to an embodiment.
  • 4B is a diagram illustrating a lens assembly, a reflective member, and an image sensor of a camera module according to an exemplary embodiment.
  • 4B may be a view in which the camera housing 410, the sensor substrate 442, and the connection member 444 are omitted from the camera module 400 of FIG. 4A.
  • a camera module 400 (eg, the camera modules 305 and 312 of FIGS. 3A , 3B and 3C ) according to an embodiment includes a camera housing 410 and a lens assembly 420 ) (eg, the lens assembly 210 of FIG. 2 ), a reflective member 430 and a sensor assembly 440 (eg, the image sensor 230 of FIG. 2 ).
  • the camera housing 410 may have an internal space in which the lens assembly 420 and the reflective member 430 are accommodated.
  • the camera housing 410 may support the sensor assembly 440 .
  • the camera housing 410 may include a frame and a cover (eg, a shield can) coupled to each other, and may be configured to form an internal space by combining the frame and the cover.
  • the camera housing 410 extends in one direction from the first portion 411 in which the lens assembly 420 and the reflective member 430 are accommodated and the first portion 411 and the sensor assembly 440 It may include a second portion 413 disposed thereon.
  • the second portion 413 may extend from the first portion 411 in a direction perpendicular to the optical axis OA (eg, an x-axis direction).
  • the first part 411 and the second part 413 may be formed such that their respective inner spaces are connected.
  • the first part 411 and the second part 413 may be connected so that light passing through the lens assembly 420 and the reflective member 430 may be incident to the image sensor 441 .
  • the second portion 413 may be formed stepwise from the first portion 411 to have a lower height (eg, a length in the z-axis direction) than the first portion 411 .
  • the shape of the camera housing 410 is not limited to the illustrated example.
  • the lens assembly 420 and the reflective member 430 may be disposed inside the first portion 411 .
  • a light-receiving region 411a may be formed on one surface (eg, a surface facing the -z-axis direction) of the first portion 411 .
  • the light receiving area 411a may be aligned with the optical axis OA defined by the lens unit 421 of the lens assembly 420 .
  • external light may be incident to the lens unit 421 through the light receiving region 411a.
  • the light receiving area 411a may be formed as an open area or may be formed in a form in which transparent glass is disposed in the open area.
  • a sensor assembly 440 may be disposed on one side of the second part 413 .
  • the sensor assembly 440 may be disposed at an end of the second part 413 in the +x-axis direction.
  • an end portion of the second portion 413 in the +x-axis direction may be formed in an open form so that the sensor assembly 440 may receive light.
  • an opening (not shown) may be formed at an end of the second portion 413 in the +x-axis direction, and light passing through the lens assembly 420 and the reflective member 430 passes through the opening to the image sensor. (441).
  • the lens assembly 420 may include a lens unit 421 composed of a plurality of lenses and a lens barrel 426 surrounding the lens unit 421 . At least a part of the lens unit 421 may be accommodated inside the lens barrel 426 .
  • the optical axis OA may be defined by a plurality of lenses constituting the lens unit 421 .
  • the optical axis OA may pass through the center of the lens unit 421 .
  • the reflective member 430 may be configured to change a path of light passing through the lens assembly 420 .
  • the reflective member 430 may change a path of light so that light passing through the lens unit 421 travels toward the image sensor 441 .
  • the reflective member 430 may be aligned around the lens assembly 420 and the optical axis OA.
  • the reflective member 430 may be optically disposed between the lens assembly 420 and the image sensor 441 .
  • the reflective member 430 may change a path of light incident to the reflective member 430 in a direction substantially perpendicular to the incident direction.
  • the reflective member 430 may be configured to reflect or refract light incident through the lens unit 421 .
  • the reflective member 430 may include a prism or a mirror having an inclined surface.
  • the sensor assembly 440 may be coupled to one side of the camera housing 410.
  • the sensor assembly 440 may include a sensor substrate 442 , an image sensor 441 and a connection member 444 .
  • the sensor assembly 440 may be coupled to one end of the second part 413 so that the image sensor 441 faces the inner space of the second part 413 .
  • a part of the sensor assembly 440 is accommodated inside the second part 413 of the camera housing 410, and another part (eg, the sensor substrate 442) is exposed to the outside of the camera housing 410. It can be configured so that
  • the image sensor 441 may be disposed on one side of the sensor substrate 442 (eg, a side facing the -x-axis direction with reference to FIG. 4A ).
  • the image sensor 441 may be mounted on the one surface of the sensor substrate 442 to be electrically connected to the sensor substrate 442 .
  • the image sensor 441 is configured to receive external light passing through the lens assembly 420 and the reflective member 430 disposed inside the camera housing 410 and generate an electrical signal related to an image based on the received light. It can be.
  • connection member 444 may be electrically connected to the sensor substrate 442 of the sensor assembly 440 .
  • the connecting member 444 may extend from one side of the sensor substrate 442 .
  • the connection member 444 may electrically connect the sensor board 442 and the printed circuit board (eg, the printed circuit board 350 of FIG. 3C ) of the electronic device (eg, the electronic device 300 of FIG. 3C ).
  • the connection member 444 may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the camera module 400 may be configured to provide auto focus (AF) and optical image stabilization (OIS) by controlling the movement of the lens assembly 420.
  • the camera module 400 may further include a driving unit configured to move the lens assembly 420 .
  • the driving unit may provide a driving force for moving the lens assembly 420 .
  • the camera module 400 may perform the AF function by moving the lens assembly 420 in the direction of the optical axis OA.
  • the lens assembly 420 may move in the direction of the optical axis OA relative to the reflective member 430, and accordingly, the optical axis OA between the lens assembly 420 and the reflective member 430 may be moved.
  • direction distance may vary.
  • the camera module 400 may perform the OIS function by moving the lens assembly 420 in one or more directions perpendicular to the optical axis OA.
  • the lens assembly 420 may move relative to the reflective member 430 in directions of a first axis 1 and a second axis 2 perpendicular to the optical axis OA, and thus, the lens A relative positional change may occur between the assembly 420 and the reflective member 430 in the direction of the first axis (1) and the direction of the second axis (2).
  • the first axis (1) and the second axis (2) may be substantially perpendicular.
  • the camera module 400 may be referred to as a second camera module (eg, a rear camera module) shown in FIGS. 3B and 3C .
  • camera module 400 may be configured such that the lens receives light through a camera area (eg, camera area 384 in FIG. 3C) of a back plate (eg, back plate 380 in FIG. 3C).
  • the inside of the electronic device eg, the electronic device 300 of FIG. 3C
  • the camera module 400 may be provided to function as a front camera module (eg, the first camera module 305 of FIGS. 3A and 3C).
  • the reflective member 430 is optically positioned between the lens assembly 420 and the image sensor 441, and the lens unit 421 of the lens assembly 420, the reflective member ( 430) and the image sensor 441, the height (H) and width (W) of the camera module 400 may be reduced to a certain level by adjusting the optical distance and/or optical condition.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a lens optical system of a camera module according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 may be a diagram schematically illustrating a configuration of a lens optical system included in a camera module.
  • FIG. 5 may be a cross-sectional view of the camera module shown in FIG. 4A in an x-z plane direction.
  • a camera module 400 may include a lens unit 421, a reflective member 430, an image sensor 441, and an optical filter 443.
  • the lens unit 421 and the reflective member 430 may constitute a lens optical system (eg, an optical structure) of the camera module 400 .
  • the image sensor 441 and the optical filter 443 may be included in the sensor assembly 440 (eg, the sensor assembly 440 of FIG. 4A ).
  • Some of the configurations of the camera module 400 shown in FIG. 5 may be the same as or similar to those of the camera module 400 shown in FIGS. 4A and 4B , and duplicate descriptions will be omitted below.
  • the lens unit 421 may include a plurality of lenses 422 , 423 , 424 , and 425 .
  • the lens unit 421 includes a first lens 422, a second lens 423, a third lens 424, and a fourth lens 425 sequentially disposed from the object OBJ side to the reflective member 430 side.
  • the first lens 422 is disposed closest to the object OBJ
  • the fourth lens 425 is disposed closest to the reflective member 430
  • the second lens is disposed closest to the object OBJ.
  • 423 and the third lens 424 may be arranged between the first lens 422 and the fourth lens 425 .
  • the first lens 422, the second lens 423, the third lens 424, and the fourth lens 425 may be formed of a plastic material.
  • the lenses of the lens unit 421 may be aligned around the optical axis OA.
  • the optical axis OA may refer to a straight line connecting central points of a plurality of lenses.
  • the optical axis OA may pass through centers of lens surfaces of a plurality of lenses.
  • the lenses of the lens unit 421 may be formed in a symmetrical shape about the optical axis OA.
  • the lens unit 421 is disposed such that the optical axis OA overlaps a light receiving area (eg, light receiving area 411a of FIG. 4A ) of a camera housing (eg, camera housing 410 of FIG. 4A ). It can be.
  • the lens unit 421 is disposed inside the first part (eg, the first part 411 of FIG. 4A ) of the camera housing 410 so that the first lens 422 faces the light receiving area 411a. It can be.
  • at least a portion of the lens unit 421 may protrude from the light receiving area 411a to a predetermined height.
  • the lenses of the lens unit 421 may include a lens surface facing the object OBJ and a lens surface facing the reflective member 430 .
  • the first lens 422 may include a first lens surface 422a facing the object OBJ and a second lens surface 422b facing the reflective member 430 .
  • the second lens 423 may include a third lens surface 423a facing the object OBJ and a fourth lens surface 423b facing the reflective member 430 .
  • the third lens 424 may include a fifth lens surface 424a facing the object OBJ and a sixth lens surface 424b facing the reflective member 430 .
  • the fourth lens 425 may include a seventh lens surface 425a facing the object OBJ and an eighth lens surface 425b facing the reflective member 430 .
  • the lens unit 421 is configured such that the first lens 422 has positive refractive power, and the second lens 423, the third lens 424, and the fourth lens 425 have positive refractive power or negative refractive power. can be configured. Preferably, at least one of the second lens 423, the third lens 424, and the fourth lens 425 may have negative refractive power. According to the embodiment shown in FIG. 5 , the first lens 422 , the third lens 424 , and the fourth lens 425 may have positive refractive power, and the second lens 423 may have negative refractive power.
  • the refractive power of the second lens 423, the third lens 424, and the fourth lens 425 is not limited thereto, and other embodiments to be described later (eg, the first embodiment of FIG. 6, the first embodiment of FIG. 8) 2 embodiment, the third embodiment of FIG. 10, the fourth embodiment of FIG. 12, and the fifth embodiment of FIG. 14) may be variously modified.
  • the lens surface 442a of the first lens 422 facing the object OBJ has a convex shape
  • the fourth lens 425 faces the reflective member 430.
  • the surface 425b may be configured to have a concave shape.
  • the first lens surface 422a may be convex
  • the eighth lens surface 425b may be concave.
  • a convex shape may mean that the optical axis (OA) portion of the lens surface is convex
  • a concave shape may mean that the optical axis (OA) portion of the lens surface is concave.
  • the third lens surface 423a and the fourth lens surface 423b of the second lens 423 are concave, and the fifth lens surface of the third lens 424 ( 424a) may be convex, the sixth lens surface 424b of the third lens 424 may be concave, and the seventh lens surface 425a of the fourth lens 425 may be convex. Not limited to this.
  • the lens unit 421 may include at least two or more aspherical lenses.
  • at least two or more lenses among the first lens 422 to the fourth lens 425 may be formed as aspherical lenses.
  • An aspherical lens may refer to a lens having one or more inflection points on a lens surface.
  • a lens in which at least one of a lens surface facing the object OBJ and a lens surface facing the reflective member 430 is formed as an aspheric surface may be an aspherical lens.
  • the first lens 422 , the second lens 423 , the third lens 424 , and the fourth lens 425 may all be formed as aspherical lenses.
  • the first lens 422, the second lens 423, the third lens 424, and the fourth lens 425 may be subject-side lens surfaces (eg, the first lens surface 422a, the third lens surface 423a, the fifth lens surface 424a, and the seventh lens surface 425a) and the lens surface on the reflective member side (eg, the second lens surface 422b, the fourth lens surface 423b, and the sixth lens surface) 424b and the eighth lens surface 425b) may be a double-sided aspherical lens formed of aspherical surfaces.
  • some of the lenses of the lens unit 421 may be formed to have a specified Abbe number.
  • the Abbe's number of the first lens 422 may be greater than 30, and the Abbe's number of the second lens 423 may be less than 30.
  • the reflective member 430 may be optically disposed between the lens unit 421 and the image sensor 441 .
  • the reflective member 430 is configured such that light incident to the lens unit 421 passes through the lens unit 421 and the reflective member 430 to reach the upper surface 441a of the image sensor 441. It may be disposed between the lens unit 421 and the image sensor 441 on the image.
  • the reflective member 430 may be aligned on the optical axis OA, and may partially overlap the lens unit 421 in the optical axis OA direction.
  • the reflective member 430 is optically disposed between the lens unit 421 and the image sensor 441' means that the traveling path of external light passes through the lens unit 421, the reflective member 430, and the image sensor 441. It can mean passing through or reaching sequentially.
  • the reflective member 430 includes an incident surface 431, an exit surface 433 substantially perpendicular to the incident surface 431, and a reflective surface connecting the incident surface 431 and the exit surface 433 at an angle. (435).
  • the reflective member 430 light passing through the lens unit 421 is incident on the incident surface 431, reflected by the reflective surface 435 in a direction perpendicular to the incident direction, and then passed through the emitting surface 433. It can be configured to emit.
  • the reflective member 430 may be disposed such that the incident surface 431 faces the lens unit 421 and the emission surface 433 faces the image sensor 441 (or optical filter 443).
  • the incident surface 431 may face the eighth lens surface 425b of the fourth lens 425 and the exit surface 433 may face the optical filter 443 .
  • the optical filter 443 may be disposed between the reflective member 430 and the image sensor 441 .
  • the optical filter 443 may be disposed to be spaced apart from the image sensor 441 by a specified distance.
  • the optical filter 443 may be configured to block light having a designated wavelength band.
  • the optical filter may include an infrared filter (eg, an IR filter) that blocks light in the infrared band.
  • the sensor assembly 440 eg, the sensor assembly 440 of FIG. 4A
  • the filter holder may include an optical filter ( 443 may be disposed on the sensor substrate 442 so as to overlap the image sensor 441 .
  • a lens optical system of the camera module 400 may be configured to satisfy one or more optical conditions in order to downsize the camera module 400 and secure optical performance.
  • the plurality of lenses 422, 423, 424, and 425 of the lens unit 421, the reflective member 430, and the image sensor 441 are related to the optical distance between them by the following mathematical formula. It may be designed to satisfy at least one of Equations 1 to 4.
  • the 'optical distance' or 'optical distance' is an optical path (e.g., FIG. 6 , may mean a distance on the optical path (OP) of FIGS. 8, 10, 12, and 14.
  • the lens optical system of the camera module 400 may satisfy Equation 1 below.
  • Equation 1 may be a condition for limiting a ratio of an optical distance between the first lens 422 and the reflective member 430 and an optical distance between the first lens 422 and the image sensor 441 .
  • 'D1' represents the optical distance between the first lens surface 422a of the first lens 422 and the reflective member 430
  • 'DT' represents the first lens surface 422a of the first lens 422.
  • An optical distance between the lens surface 422a and the image sensor 441 may be indicated.
  • 'D1' may be a length along the optical axis OA from the first lens surface 422a to the incident surface 431 of the reflective member 430
  • 'DT' is the length and reflection from the first lens surface 422a of the first lens 422 to the reflective surface 435 of the reflective member 430 on the traveling path of external light incident along the optical axis OA.
  • the length may be the sum of the length from the reflective surface 435 of the member 430 to the upper surface 441a of the image sensor 441 .
  • the lens optical system of the camera module 400 satisfies Equation 1, thereby securing optical performance and simultaneously reducing the height (eg, length in the z-axis direction) of the camera module 400 .
  • Equation 1 if it is smaller than the lower limit value, sufficient optical aberration may not be captured, resulting in deterioration in optical performance.
  • the lens optical system of the camera module 400 may satisfy Equation 2 below.
  • Equation 2 may be a condition for limiting a ratio of an optical distance between the reflective member 430 and the image sensor 441 and an optical distance between the first lens 422 and the reflective member 430 .
  • 'D1' represents the optical distance between the first lens surface 422a of the first lens 422 and the reflective member 430
  • 'D2' represents the optical distance between the reflective member 430 and the image sensor ( 441) can represent the optical distance between them.
  • 'D1' may mean the same distance as described in Equation 1.
  • 'D2' may mean an optical distance between the emission surface 433 of the reflective member 430 and the upper surface 441a of the image sensor 441 .
  • 'D2' may be the length from the emission surface 433 of the reflective member 430 to the upper surface 441a of the image sensor 441 on the traveling path of external light incident along the optical axis OA. .
  • the lens optical system of the camera module 400 satisfies Equation 2, thereby preventing a flare phenomenon and increasing the size of the camera module 400 (eg, the size of the camera module 400 of FIG. 4A). It can be designed by limiting the ratio between the height (H) and the width (W) of the camera module 400 to a certain size. For example, in relation to Equation 2, if it is smaller than the lower limit value, the reflective member 430 and the image sensor 441 may come closer and a flare phenomenon may occur, and if it is larger than the upper limit value, the width of the camera module 400 (eg: length in the x-axis direction) may increase, making miniaturization difficult. According to Equation 2, while reducing the height at which the camera module 400 protrudes from the electronic device 300, the size of the space required by the width of the camera module 400 when mounted inside the housing 310 is reduced. It can be limited to an appropriate level.
  • the lens optical system of the camera module 400 may satisfy Equation 3 below.
  • Equation 3 may be a condition for limiting the ratio between the optical distance between the fourth lens 425 and the reflective member 430 and the thickness of the first lens 422 .
  • 'D3' represents the optical distance between the eighth lens surface 425b of the fourth lens 425 and the incident surface 431 of the reflective member 430
  • 'T' represents the first lens A thickness on the optical axis OA of 422 may be indicated.
  • 'D3' may be the length from the eighth lens surface 425b of the fourth lens 425 to the incident surface 431 of the reflective member 430 on the optical axis OA.
  • 'T' may be a length along the optical axis OA from the first lens surface 422a of the first lens 422 to the second lens surface 422b.
  • 'D3' is the distance from the eighth lens surface 425b of the fourth lens 425 to the incident surface 431 of the reflective member 430 on the traveling path of external light incident along the optical axis OA. can be length
  • the lens optical system of the camera module 400 satisfies Equation 3, thereby preventing the fourth lens 425 from colliding with the reflective member 430 due to an external impact, and at the same time, the camera module 400 height can be reduced.
  • Equation 3 if it is less than the lower limit value, the lens unit 421 and the reflective member 430 may contact each other when an external impact is applied or falls, and if it is greater than the upper limit value, the fourth lens ( Since the distance between 425 and the reflective member 430 increases, the height increases, making miniaturization difficult.
  • the lens optical system of the camera module 400 may satisfy Equation 4 below.
  • Equation 4 may be a condition for limiting the ratio of the focal length of the first lens 422 and the combined focal length of the entire lens optical system.
  • 'f1' represents the focal length of the first lens 422 having the strongest power among the lenses of the lens unit 421
  • 'f' represents the lens optical system (eg, the lens unit 421 and A combined focal length of the reflective member 430 may be indicated.
  • the lens optical system of the camera module 400 satisfies Equation 4, thereby reducing occurrence of optical aberration.
  • Equation 4 if the power of the first lens 422 is stronger or weaker than a predetermined reference value when it is smaller than the lower limit value or larger than the upper limit value, the occurrence of optical numbers may increase.
  • the lens unit 421 of the camera module 400 may include at least two or more aspheric lenses.
  • An aspheric surface equation (eg, sag value) of the aspherical lens may be expressed as in Equation 5 below.
  • Equation 5 z represents the distance from the apex of the lens in the direction of the optical axis OA, y represents the distance in the direction perpendicular to the optical axis OA, and c' represents the radius of curvature at the apex of the lens Represents a reciprocal number (1/R), and K may represent a conic constant.
  • K may represent a conic constant.
  • A, B, C, D, E, F, G, H, and J may respectively represent aspherical surface coefficients.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the first embodiment of FIG. 6 .
  • a camera module (eg, the camera module 400 of FIGS. 4A and 4B ) may include the lens optical system 500 according to the first embodiment.
  • the lens optical system 500 includes a plurality of lenses 501 (eg, the lens unit 421 of FIG. 4A), a reflective member 550 (eg, the reflective member 430 of FIG. 4A), An optical filter 560 (eg, the optical filter 443 of FIG. 4A ) and an image sensor 570 (eg, the image sensor 441 of FIG. 4A ) may be included.
  • lenses 501 eg, the lens unit 421 of FIG. 4A
  • a reflective member 550 eg, the reflective member 430 of FIG. 4A
  • An optical filter 560 eg, the optical filter 443 of FIG. 4A
  • an image sensor 570 eg, the image sensor 441 of FIG. 4A
  • the plurality of lenses 501 include a first lens 510, a second lens 520, and a third lens 530 sequentially arranged from the object OBJ side to the reflective member 550 side. and a fourth lens 540 .
  • the first lens 510 may be disposed closest to the object OBJ
  • the fourth lens 540 may be disposed closest to the reflective member 550 .
  • the plurality of lenses 501 may include lens surfaces S1 , S3 , S5 , and S7 facing the object OBJ and lens surfaces S2 , S4 , S6 , and S8 facing the reflective member 550 , respectively. .
  • an optical path OP which is a path along which external light incident to the plurality of lenses 501 travels along the optical axis OA, may be defined in the lens optical system 500 .
  • the reflective member 550 may be configured to change a path of light passing through the plurality of lenses 501 .
  • light passing through the plurality of lenses 501 may be incident to the image sensor 570 by being reflected or refracted by the reflective member 550 .
  • the reflective member 550 may be disposed between the plurality of lenses 501 and the image sensor 570 (or optical filter 560) on the optical path OP.
  • Light passing through the plurality of lenses 501 and incident to the incident surface S9 of the reflective member 550 is reflected by the reflective surface S10 of the reflective member 550 in a direction substantially perpendicular to the incident direction. After that, the light may be emitted toward the image sensor 570 from the emission surface S11 of the reflective member 550 .
  • the first lens 510, the third lens 530, and the fourth lens 540 may have positive refractive power.
  • the second lens 520 may have negative refractive power.
  • the lens surface S1 of the first lens 510 facing the object OBJ may be convex.
  • the fourth lens 540 may have a lens surface S8 facing the reflective member 550 concave.
  • the plurality of lenses 501 may include at least two or more aspherical lenses.
  • the first lens 510, the second lens 520, the third lens 530, and the fourth lens 540 may all be aspherical lenses.
  • Each of the first lens 510, the second lens 520, the third lens 530, and the fourth lens 540 has at least one of a lens surface facing the object OBJ and a lens surface facing the reflective member 550.
  • One may be formed as an aspherical surface.
  • the first lens 510, the second lens 520, the third lens 530, and the fourth lens 540 may include the subject-side lens surfaces S1, S3, S5, and S7 and the reflection member-side lenses. All of the surfaces S2, S4, S6, and S8 may be formed as aspherical surfaces.
  • S1 to S13 may mean the surfaces (or optical surfaces) of the plurality of lenses 501, the reflective member 550, and the optical filter 560, and the IMG is the image sensor 570 It may mean an image plane.
  • S1 to S8 are surfaces of the first lens 510, the second lens 520, the third lens 530, and the fourth lens 540 (eg, a lens surface on the subject side and a lens surface on the reflective member side). side) can be indicated.
  • S9 to S11 may indicate surfaces (eg, an incident surface, a reflective surface, and an emission surface) of the reflective member 550 .
  • S12 and S13 may indicate surfaces of the optical filter 560 (eg, a surface on the reflective member side and a surface on the image sensor side).
  • '*' indicates that the optical surface is formed as an aspheric surface.
  • 'stp' indicates that the diaphragm is disposed on the corresponding lens surface.
  • the diaphragm may be disposed on the lens surface S1 of the first lens 510 facing the subject OBJ.
  • R means the radius of curvature of each optical surface
  • Dn means the thickness of the lens or the distance between the optical surfaces
  • Nd means the refractive index
  • Vd means the Abbe number (abbe number). number) can mean.
  • Vd may mean the Abbe number of the ith optical surface Si. there is.
  • Aspherical surface coefficients of the plurality of lenses 501 according to the first embodiment can be expressed as shown in [Table 2] below.
  • the aspherical surface coefficient may be calculated based on Equation 5 described above.
  • FIG. 7 (a) of FIG. 7 is a graph showing spherical aberration of the lens optical system 500 according to the first embodiment shown in FIG. 6, and (b) of FIG. is a graph showing astigmatism of the lens optical system 500 according to the first embodiment shown in FIG. 7(c) is distortion of the lens optical system 500 according to the first embodiment shown in FIG. 7(a) is a graph showing the change in longitudinal spherical aberration according to the wavelength of light, wherein the horizontal axis represents the degree of longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents It can be expressed by normalizing the distance (or image height) from the center of the optical axis. For example, longitudinal spherical aberration may be expressed for light having wavelengths of 656.3000 nm, 587.6000 nm, 546.1000 nm, 486.1000 nm, and 435.8000 nm, respectively.
  • FIG. 7(b) is a graph showing astigmatic aberration for light having a wavelength of 546.1000 nm, and may represent astigmatic field curves.
  • the dotted line (T) represents astigmatism in the tangential direction (eg, tangential field curvature)
  • the solid line (S) represents astigmatism in the sagittal direction (eg, tangential field curvature).
  • the vertical axis represents the image height (or image size)
  • the horizontal axis represents the focal length (in mm)
  • the same applies to the astigmatism graphs described below eg, the astigmatism graphs of FIGS. 9, 11, 13, and 15).
  • Figure 7 (c) is a graph showing the distortion rate for light having a wavelength of 546.1000 nm, the vertical axis represents the image height (or image size), and the horizontal axis represents the degree of distortion (% unit). The same applies to the distortion graphs described (eg, the distortion graphs of FIGS. 9, 11, 13, and 15).
  • An image taken through the lens optical system 500 may be somewhat distorted at a point out of the optical axis OA, and may provide good optical characteristics with a distortion rate of less than 3%.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the second embodiment of FIG. 8 .
  • a camera module (eg, the camera module 400 of FIGS. 4A and 4B ) may include a lens optical system 600 according to the second embodiment.
  • the lens optical system 600 includes a plurality of lenses 601 (eg, the lens unit 421 of FIG. 4A), a reflective member 650 (eg, the reflective member 430 of FIG. 4A), An optical filter 660 (eg, the optical filter 443 of FIG. 4A ) and an image sensor 670 (eg, the image sensor 441 of FIG. 4A ) may be included.
  • Components included in the lens optical system 600 according to the second embodiment may be the same as or similar to those included in the lens optical system (eg, the lens optical system 500 of FIG. 6) according to the first embodiment. Redundant descriptions are omitted.
  • the plurality of lenses 601 include a first lens 610, a second lens 620, and a third lens 630 sequentially arranged from the object OBJ side to the reflective member 650 side. and a fourth lens 640 .
  • the plurality of lenses 601 may include lens surfaces S1 , S3 , S5 , and S7 facing the object OBJ and lens surfaces S2 , S4 , S6 , and S8 facing the reflective member 650 , respectively. .
  • an optical path OP which is a path along which external light incident to the plurality of lenses 601 travels along the optical axis OA, may be defined in the lens optical system 600 .
  • the reflective member 650 may be configured to change a path of light passing through the plurality of lenses 601 .
  • the reflective member 650 may be disposed between the plurality of lenses 601 and the image sensor 670 (or optical filter 660) on the optical path OP.
  • the first lens 610, the third lens 630, and the fourth lens 640 may have positive refractive power.
  • the second lens 620 may have negative refractive power.
  • the first lens 610 may have a lens surface S1 facing the object OBJ convex.
  • the fourth lens 640 may have a lens surface S8 facing the reflective member 650 concave.
  • the plurality of lenses 601 may include at least two or more aspheric lenses.
  • the first lens 610, the second lens 620, the third lens 630, and the fourth lens 640 may all be aspherical lenses.
  • the first lens 610, the second lens 620, the third lens 630, and the fourth lens 640 have subject-side lens surfaces S1, S3, S5, and S7 and reflective member-side lens surfaces S2, S4, S6, and S8) may all be formed as an aspheric surface.
  • Various lens data of the lens optical system 600 according to the second embodiment can be represented as shown in [Table 3] below.
  • S1 to S13 may mean the surfaces (or optical surfaces) of the plurality of lenses 601, the reflective member 650, and the optical filter 660, and the IMG is the image sensor 670 It may mean an image plane.
  • S1 to S8 may indicate surfaces of the first lens 610 , the second lens 620 , the third lens 630 , and the fourth lens 640 .
  • S9 to S11 may indicate surfaces of the reflective member 650 .
  • S12 and S13 may indicate surfaces of optical filter 660 .
  • '*' indicates that the optical surface is formed as an aspheric surface.
  • 'stp' indicates that the diaphragm is disposed on the corresponding lens surface.
  • the diaphragm may be disposed on the lens surface S1 of the first lens 610 facing the subject OBJ.
  • R means the radius of curvature of each optical surface
  • Dn means the thickness of the lens or the distance between the optical surfaces
  • Nd means the refractive index
  • Vd means the Abbe number (abbe number). vumber).
  • Aspherical coefficients of the plurality of lenses 601 according to the second embodiment can be represented as [Table 4] and [Table 5] below.
  • FIG. 9 (a) of FIG. 9 is a graph showing spherical aberration of the lens optical system 600 according to the second embodiment shown in FIG. 8, and (b) of FIG. is a graph showing astigmatism of the lens optical system 600 according to the second embodiment shown in FIG. 9(c) is distortion of the lens optical system 600 according to the second embodiment shown in FIG. 9(a) is a graph showing the change in longitudinal spherical aberration according to the wavelength of light, wherein the horizontal axis represents the degree of longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents The distance from the center of the optical axis may be normalized and expressed. For example, longitudinal spherical aberration may be expressed for light having wavelengths of 656.3000 nm, 587.6000 nm, 546.1000 nm, 486.1000 nm, and 435.8000 nm, respectively.
  • 9(b) is a graph showing astigmatic aberration for light having a wavelength of 546.1000 nm, and may represent astigmatic field curves.
  • the dotted line (T) represents astigmatism in the tangential direction (eg, tangential field curvature)
  • the solid line (S) represents astigmatism in the sagittal direction (eg, tangential field curvature).
  • It can represent sagittal field curvature.
  • 9(c) is a graph showing the distortion factor for light having a wavelength of 546.1000 nm.
  • An image taken through the lens optical system 600 may be somewhat distorted at a point out of the optical axis OA, and may provide good optical characteristics with a distortion rate of less than 3%.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the third embodiment of FIG. 10 .
  • a camera module (eg, the camera module 400 of FIGS. 4A and 4B ) may include a lens optical system 700 according to the third embodiment.
  • the lens optical system 700 includes a plurality of lenses 701 (eg, the lens unit 421 of FIG. 4A), a reflective member 750 (eg, the reflective member 430 of FIG. 4A), An optical filter 760 (eg, the optical filter 443 of FIG. 4A ) and an image sensor 770 (eg, the image sensor 441 of FIG. 4A ) may be included.
  • Components included in the lens optical system 700 according to the third embodiment may be the same as or similar to those included in the lens optical system (eg, the lens optical system 500 of FIG. 6) according to the first embodiment. Redundant descriptions are omitted.
  • the plurality of lenses 701 include a first lens 710, a second lens 720, and a third lens 730 sequentially arranged from the object OBJ side to the reflective member 750 side. and a fourth lens 740 .
  • the plurality of lenses 701 may include lens surfaces S1 , S3 , S5 , and S7 facing the object OBJ and lens surfaces S2 , S4 , S6 , and S8 facing the reflective member 750 , respectively. .
  • an optical path OP which is a path through which external light incident to the plurality of lenses 701 along the optical axis OA, travels, may be defined in the lens optical system 700 .
  • the reflective member 750 may be configured to change a path of light passing through the plurality of lenses 701 .
  • the reflective member 750 may be disposed between the plurality of lenses 701 and the image sensor 770 (or optical filter 760) on the optical path OP.
  • the first lens 710, the third lens 730, and the fourth lens 740 may have positive refractive power.
  • the second lens 720 may have negative refractive power.
  • the lens surface S1 of the first lens 710 facing the object OBJ may be convex.
  • the fourth lens 740 may have a lens surface S8 facing the reflective member 750 concave.
  • the plurality of lenses 701 may include at least two or more aspherical lenses.
  • the first lens 710, the second lens 720, the third lens 730, and the fourth lens 740 may all be aspherical lenses.
  • the first lens 710, the second lens 720, the third lens 730, and the fourth lens 740 have subject-side lens surfaces S1, S3, S5, and S7 and reflective member-side lens surfaces S2, S4, S6, and S8) may all be formed as an aspheric surface.
  • Various lens data of the lens optical system 700 according to the third embodiment can be represented as shown in [Table 6] below.
  • S1 to S13 may mean the surfaces (or optical surfaces) of the plurality of lenses 701, the reflective member 750, and the optical filter 760, and the IMG is the image sensor 770 It may mean an image plane.
  • S1 to S8 may indicate surfaces of the first lens 710 , the second lens 720 , the third lens 730 , and the fourth lens 740 .
  • S9 to S11 may indicate surfaces of the reflective member 750 .
  • S12 and S13 may indicate surfaces of optical filter 760 .
  • '*' indicates that the optical surface is formed as an aspheric surface.
  • 'stp' indicates that the diaphragm is disposed on the corresponding lens surface.
  • the diaphragm may be disposed on the lens surface S1 of the first lens 710 facing the subject OBJ.
  • R means the radius of curvature of each optical surface
  • Dn means the thickness of the lens or the distance between the optical surfaces
  • Nd means the refractive index
  • Vd means the Abbe number (abbe number). number) can mean.
  • Aspherical surface coefficients of the plurality of lenses 701 according to the third embodiment can be represented as shown in [Table 7] below.
  • FIG. 11 (a) of FIG. 11 is a graph showing spherical aberration of the lens optical system 700 according to the third embodiment shown in FIG. 10, and (b) of FIG. 11 is a graph of FIG. is a graph showing astigmatism of the lens optical system 700 according to the third embodiment shown in FIG. 11(c) is distortion of the lens optical system 700 according to the third embodiment shown in FIG. 11(a) is a graph showing the change in longitudinal spherical aberration according to the wavelength of light, the horizontal axis represents the degree of longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the degree of distortion.
  • the distance from the center of the optical axis may be normalized and expressed.
  • longitudinal spherical aberration may be expressed for light having wavelengths of 656.3000 nm, 587.6000 nm, 546.1000 nm, 486.1000 nm, and 435.8000 nm, respectively.
  • 11(b) is a graph showing astigmatic aberration for light having a wavelength of 546.1000 nm, and may represent astigmatic field curves.
  • the dotted line (T) represents astigmatism in the tangential direction (eg, tangential field curvature)
  • the solid line (S) represents astigmatism in the sagittal direction (eg, tangential field curvature).
  • It can represent sagittal field curvature.
  • 11(c) is a graph showing the distortion factor for light having a wavelength of 546.1000 nm.
  • An image captured through the lens optical system 700 may be somewhat distorted at a point out of the optical axis OA, and may provide good optical characteristics with a distortion rate of less than 3%.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the fourth embodiment of FIG. 12 .
  • a camera module (eg, the camera module 400 of FIGS. 4A and 4B ) may include a lens optical system 800 according to the fourth embodiment.
  • the lens optical system 800 includes a plurality of lenses 801 (eg, the lens unit 421 of FIG. 4A), a reflective member 850 (eg, the reflective member 430 of FIG. 4A), An optical filter 860 (eg, the optical filter 443 of FIG. 4A ) and an image sensor 870 (eg, the image sensor 441 of FIG. 4A ) may be included.
  • Components included in the lens optical system 800 according to the fourth embodiment may be the same as or similar to those included in the lens optical system (eg, the lens optical system 500 of FIG. 6) according to the first embodiment. Redundant descriptions are omitted.
  • the plurality of lenses 801 include a first lens 810, a second lens 820, and a third lens 830 sequentially arranged from the object OBJ side to the reflective member 850 side. and a fourth lens 840 .
  • the plurality of lenses 801 may include lens surfaces S1 , S3 , S5 , and S7 facing the subject OBJ and lens surfaces S2 , S4 , S6 , and S8 facing the reflective member 850 , respectively. .
  • an optical path OP which is a path along which external light incident to the plurality of lenses 801 travels along the optical axis OA, may be defined in the lens optical system 800 .
  • the reflective member 850 may be configured to change a path of light passing through the plurality of lenses 801 .
  • the reflective member 850 may be disposed between the plurality of lenses 801 and the image sensor 870 (or optical filter 860) on the optical path OP.
  • the first lens 810 and the third lens 830 may have positive refractive power.
  • the second lens 820 and the fourth lens 840 may have negative refractive power.
  • the first lens 810 may have a convex lens surface S1 facing the object OBJ.
  • the fourth lens 840 may have a lens surface S8 facing the reflective member 850 concave.
  • the plurality of lenses 801 may include at least two or more aspherical lenses.
  • the first lens 810, the second lens 820, the third lens 830, and the fourth lens 840 may all be aspheric lenses.
  • the first lens 810, the second lens 820, the third lens 830, and the fourth lens 840 have subject-side lens surfaces S1, S3, S5, and S7 and reflective member-side lens surfaces S2, S4, S6, and S8) may all be formed as an aspheric surface.
  • Various lens data of the lens optical system 800 according to the fourth embodiment can be represented as shown in [Table 8] below.
  • S1 to S13 may mean the surfaces (or optical surfaces) of the plurality of lenses 801, the reflective member 850, and the optical filter 860, and the IMG is the image sensor 870 It may mean an image plane.
  • S1 to S8 may indicate surfaces of the first lens 810 , the second lens 820 , the third lens 830 , and the fourth lens 840 .
  • S9 to S11 may indicate surfaces of the reflective member 850 .
  • S12 and S13 may indicate surfaces of optical filter 860 .
  • '*' indicates that the optical surface is formed as an aspherical surface.
  • 'stp' indicates that the diaphragm is disposed on the corresponding lens surface.
  • the diaphragm may be disposed on the lens surface S4 of the second lens 820 facing the reflective member 850 side.
  • R means the radius of curvature of each optical surface
  • Dn means the thickness of the lens or the distance between the optical surfaces
  • Nd means the refractive index
  • Vd means the Abbe number (abbe number). number) can mean.
  • Aspherical surface coefficients of the plurality of lenses 801 according to the fourth embodiment can be expressed as [Table 9] and [Table 10] below.
  • FIG. 13 (a) of FIG. 13 is a graph showing spherical aberration of the lens optical system 800 according to the fourth embodiment shown in FIG. 12, and (b) of FIG. 13 is a graph of FIG. is a graph showing astigmatism of the lens optical system 800 according to the fourth embodiment shown in , and FIG. 13(c) is a distortion of the lens optical system 800 according to the fourth embodiment shown in FIG. 13(a) is a graph showing the change in longitudinal spherical aberration according to the wavelength of light, the horizontal axis represents the degree of longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the degree of distortion.
  • the distance from the center of the optical axis may be normalized and expressed.
  • longitudinal spherical aberration may be expressed for light having wavelengths of 656.3000 nm, 587.6000 nm, 546.1000 nm, 486.1000 nm, and 435.8000 nm, respectively.
  • 13(b) is a graph showing astigmatic aberration for light having a wavelength of 546.1000 nm, and may represent astigmatic field curves.
  • the dotted line (T) represents astigmatism in the tangential direction (eg, tangential field curvature)
  • the solid line (S) represents astigmatism in the sagittal direction (eg, tangential field curvature).
  • It can represent sagittal field curvature.
  • 13(c) is a graph showing the distortion factor for light having a wavelength of 546.1000 nm.
  • An image captured through the lens optical system 800 may be somewhat distorted at a point out of the optical axis OA, and may provide good optical characteristics with a distortion rate of less than 3%.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a lens optical system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion of the lens optical system according to the fifth embodiment of FIG. 14 .
  • a camera module (eg, the camera module 400 of FIGS. 4A and 4B ) may include a lens optical system 900 according to the fifth embodiment.
  • the lens optical system 900 includes a plurality of lenses 901 (eg, the lens unit 421 of FIG. 4A), a reflective member 950 (eg, the reflective member 430 of FIG. 4A), An optical filter 960 (eg, the optical filter 443 of FIG. 4A ) and an image sensor 970 (eg, the image sensor 441 of FIG. 4A ) may be included.
  • Components included in the lens optical system 900 according to the fifth embodiment may be the same as or similar to those included in the lens optical system (eg, the lens optical system 500 of FIG. 6) according to the first embodiment. Redundant descriptions are omitted.
  • the plurality of lenses 901 include a first lens 910, a second lens 920, and a third lens 930 sequentially arranged from the object OBJ side to the reflective member 950 side. and a fourth lens 940 .
  • the plurality of lenses 901 may include lens surfaces S1 , S3 , S5 , and S7 facing the object OBJ and lens surfaces S2 , S4 , S6 , and S8 facing the reflective member 950 , respectively. .
  • an optical path OP which is a path along which external light incident to the plurality of lenses 901 travels along the optical axis OA, may be defined in the lens optical system 900 .
  • the reflective member 950 may be configured to change a path of light passing through the plurality of lenses 901 .
  • the reflective member 950 may be disposed between the plurality of lenses 901 and the image sensor 970 (or optical filter 960) on the optical path OP.
  • the first lens 910 and the fourth lens 940 may have positive refractive power.
  • the second lens 920 and the third lens 930 may have negative refractive power.
  • the first lens 910 may have a convex lens surface S1 facing the object OBJ.
  • the fourth lens 940 may have a lens surface S8 facing the reflective member 950 concave.
  • the plurality of lenses 901 may include at least two or more aspheric lenses.
  • all of the first lens 910, the second lens 920, the third lens 930, and the fourth lens 940 may be aspherical lenses.
  • the first lens 910, the second lens 920, the third lens 930, and the fourth lens 940 have subject-side lens surfaces S1, S3, S5, and S7 and reflective member-side lens surfaces S2, S4, S6, and S8) may all be formed as an aspheric surface.
  • Various lens data of the lens optical system 900 according to the fifth embodiment can be represented as shown in [Table 11] below.
  • S1 to S13 may mean the surfaces (or optical surfaces) of the plurality of lenses 901, the reflective member 950, and the optical filter 960, and the IMG is the image sensor 970 It may mean an image plane.
  • S1 to S8 may indicate surfaces of the first lens 910 , the second lens 920 , the third lens 930 , and the fourth lens 940 .
  • S9 to S11 may indicate surfaces of the reflective member 950 .
  • S12 and S13 may indicate surfaces of optical filter 960 .
  • '*' indicates that the optical surface is formed as an aspheric surface.
  • 'stp' indicates that the diaphragm is disposed on the corresponding lens surface.
  • the diaphragm may be disposed on the lens surface S1 of the first lens 910 facing the subject OBJ.
  • R means the radius of curvature of each optical surface
  • Dn means the thickness of the lens or the distance between the optical surfaces
  • Nd means the refractive index
  • Vd means the Abbe number (abbe number). number) can mean.
  • Aspheric coefficients of the plurality of lenses 901 according to the fifth embodiment can be represented as [Table 12] and [Table 13] below.
  • FIG. 15 is a graph showing spherical aberration of the lens optical system 900 according to the fifth embodiment shown in FIG. 14, and (b) of FIG. 15 is a graph of FIG. is a graph showing astigmatism of the lens optical system 900 according to the fifth embodiment shown in FIG. 15(c) is distortion of the lens optical system 900 according to the fifth embodiment shown in FIG. 15(a) is a graph showing the change in longitudinal spherical aberration according to the wavelength of light, the horizontal axis represents the degree of longitudinal spherical aberration, and the vertical axis represents the degree of distortion.
  • the distance from the center of the optical axis may be normalized and expressed.
  • longitudinal spherical aberration may be expressed for light having wavelengths of 656.3000 nm, 587.6000 nm, 546.1000 nm, 486.1000 nm, and 435.8000 nm, respectively.
  • 15(b) is a graph showing astigmatic aberration for light having a wavelength of 546.1000 nm, and may represent astigmatic field curves.
  • the dotted line (T) represents astigmatism in the tangential direction (eg, tangential field curvature)
  • the solid line (S) represents astigmatism in the sagittal direction (eg, tangential field curvature).
  • It can represent sagittal field curvature.
  • 15(c) is a graph showing the distortion factor for light having a wavelength of 546.1000 nm.
  • An image captured through the lens optical system 900 may be somewhat distorted at a point out of the optical axis OA, and may provide good optical characteristics with a distortion rate of less than 3%.
  • the camera module (eg, the camera module 400 of FIGS. 4A and 5) according to an embodiment is provided under the above-described optical conditions (eg, the equation 1 to Equation 4) may include a lens optical system of various embodiments.
  • the lens optical system 800 according to the fourth embodiment of FIG. 12 and the lens optical system 900 according to the fifth embodiment of FIG. 14 may satisfy at least one of Equations 1 to 4 described above.
  • Optical condition data of each embodiment calculated based on Equations 1 to 4 may be shown in Table 14 below.
  • Equation 1 Equation 2 Equation 3 Equation 4 Example 1 0.316056 1.364 0.462214 0.368613 Second embodiment 0.324238 1.178491 0.36608 0.456944 Third embodiment 0.317075 1.348611 0.458213 0.361134 4th embodiment 0.298708 1.4145 0.245971 0.376777 Example 5 0.246361 2.119597 0.391715 0.502891
  • the camera module 400 includes a camera housing 410; a lens assembly 420 at least partially disposed inside the camera housing and including a plurality of lenses (eg, a lens unit 421); an image sensor 441 disposed on one side of the camera housing such that an image plane 441a is parallel to the optical axis OA of the plurality of lenses; and a reflective member 430 aligned with the lens assembly in the optical axis direction and optically disposed between the lens assembly and the image sensor, wherein the plurality of lenses reflect the reflection from the object OBJ side.
  • a plurality of lenses eg, a lens unit 421
  • an image sensor 441 disposed on one side of the camera housing such that an image plane 441a is parallel to the optical axis OA of the plurality of lenses
  • a reflective member 430 aligned with the lens assembly in the optical axis direction and optically disposed between the lens assembly and the image sensor, wherein the plurality of lenses reflect the reflection from the object OBJ side.
  • first lens 422 It includes a first lens 422, a second lens 423, a third lens 424, and a fourth lens 425 sequentially disposed toward the member, wherein the first lens has a positive refractive power, and the subject
  • the lens surface facing the reflective member is formed in a convex shape
  • the fourth lens has a lens surface facing the reflective member is formed in a concave shape
  • the optical distance (DT) between the first lens and the image sensor is
  • the ratio of the optical distance D1 between the first lens and the reflective member is less than 1, and the optical distance between the reflective member and the image sensor to the optical distance D1 between the first lens and the reflective member
  • the ratio of (D2) is 1 or more
  • the optical distance is an optical path (OP), which is a path in which light incident to the plurality of lenses along the optical axis travels to the image sensor through the reflective member. It can be defined by the length of the phase.
  • the first lens includes a first lens surface 422a facing the subject and a second lens surface 422b that is opposite to the first lens surface
  • the reflective member may include the plurality of It may include an incident surface 431 facing the lenses of and an exit surface 433 perpendicular to the incident surface and facing the image sensor.
  • the camera module may satisfy the following [Equation 1].
  • the camera module may satisfy the following [Equation 2].
  • the optical distance between the first lens and the image sensor is a length on the optical path from a center point of the first lens surface to the image surface
  • the optical distance between the first lens and the reflective member is The distance is the length on the optical path from the center point of the first lens surface to the incident surface
  • the optical distance between the reflective member and the image sensor is the length on the optical path from the exit surface to the image surface.
  • the reflective member may be disposed between the plurality of lenses and the image sensor on the light path, and the incident surface of the reflective member may face one surface 425b of the fourth lens. there is.
  • the reflective member further includes a reflective surface 435 that obliquely connects the incident surface and the emitting surface, and external light passing through the plurality of lenses and incident to the incident surface is The light may be reflected in a direction perpendicular to the incident direction and emitted toward the image sensor through the emission surface.
  • the lens assembly may be configured such that at least two of the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens are formed as an aspherical lens.
  • the second lens includes a third lens surface 423a facing the subject and a fourth lens surface 423b opposite to the third lens surface, and the third lens faces the subject.
  • An eighth lens surface 425b, which is opposite to the surface, may be included, and in the lens assembly, the first lens surface to the eighth lens surface may be formed as an aspheric surface.
  • the fourth lens may include a seventh lens surface facing the subject and an eighth lens surface facing the reflective member, and may satisfy the following [Equation 3].
  • the optical distance between the eighth lens surface of the fourth lens and the incident surface of the reflective member is a length on the optical path from a center point of the eighth lens surface to the incident surface
  • a thickness of the first lens on the optical axis may be a length from a center point of the first lens surface to a center point of the second lens surface.
  • the plurality of lenses and the reflective member form a lens optical system of the camera module, and the lens optical system may satisfy the following [Equation 4].
  • the Abbe's number of the first lens may be greater than 30, and the Abbe's number of the second lens may be less than 30.
  • An electronic device 300 includes a housing 310; a display 330 disposed inside the housing to be visually exposed through the front surface of the housing; and camera modules 305, 312, and 400 disposed inside the housing and configured to receive external light through a partial area of the housing, wherein the camera module includes: a camera housing 410; a lens assembly 420 at least partially disposed inside the camera housing and including a plurality of lenses (eg, a lens unit 421); an image sensor 441 disposed on one side of the camera housing such that an image plane 441a is parallel to the optical axis OA of the plurality of lenses; and a reflective member 430 aligned with the lens assembly in the optical axis direction and optically disposed between the lens assembly and the image sensor, wherein the plurality of lenses reflect the reflection from the object OBJ side.
  • the camera module includes: a camera housing 410; a lens assembly 420 at least partially disposed inside the camera housing and including a plurality of lenses (eg, a lens unit 421); an image sensor
  • first lens 422 It includes a first lens 422, a second lens 423, a third lens 424, and a fourth lens 425 sequentially disposed toward the member, and the reflective member has an incident surface facing the fourth lens. 431 and an exit surface 433 perpendicular to the incident surface and facing the image sensor, wherein the first lens has a positive refractive power, and a subject-side lens surface 422a facing the subject has a convex shape.
  • a lens surface 425b on the side of the reflective member facing the reflective member is formed in a concave shape, and the first lens corresponds to an optical distance between the first lens and the image sensor.
  • the ratio of the optical distance between the reflective member is less than 1, the ratio of the optical distance between the reflective member and the image sensor to the optical distance between the first lens and the reflective member is greater than 1, and the optical distance It may be defined as a length of an optical path, which is a path through which external light incident to the plurality of lenses along the optical axis proceeds to the image sensor through the reflective member.
  • the camera module may satisfy the following [Equation 1].
  • the camera module may satisfy the following [Equation 2].
  • the camera module may satisfy the following [Equation 3].
  • the plurality of lenses and the reflective member form a lens optical system of the camera module, and the lens optical system may satisfy the following [Equation 4].
  • the lens assembly may be configured such that at least two of the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens are formed as an aspherical lens.
  • the reflective member further includes a reflective surface 435 that obliquely connects the incident surface and the emission surface, and the camera module passes through the plurality of lenses to provide external light incident to the incident surface.
  • the light may be reflected in a direction perpendicular to the incident direction by the reflective surface and emitted toward the image sensor through the emitting surface.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeably interchangeable with terms such as, for example, logic, logic blocks, components, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg Play Store TM
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a storage medium readable by a device such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the components described above may include a single object or a plurality of objects, and some of the multiple objects may be separately disposed in other components.
  • one or more components or operations among the aforementioned components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by modules, programs, or other components are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

Landscapes

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Abstract

일 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 하우징; 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리; 상면이 상기 복수의 렌즈들의 광 축에 평행하게 상기 카메라 하우징에 배치되는 이미지 센서; 및 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 반사 부재;를 포함하고, 상기 복수의 렌즈들은 피사체 측으로부터 순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리의 비율은 1 미만, 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리의 비율은 1 이상일 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
본 문서에서 개시되는 다양한 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 렌즈들, 복수의 렌즈들을 둘러싸는 렌즈 배럴, 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 카메라 모듈은 외부 피사체로부터 반사된 광을 수신할 수 있다. 피사체로부터 반사된 광은 렌즈 배럴의 내부로 진행되고 렌즈들을 투과하여 이미지 센서로 진행될 수 있다. 이미지 센서는 수신된 광 신호를 관련된 전기 신호로 변환할 수 있다.
카메라 모듈은 높은 품질의 이미지 및/또는 동영상을 획득하기 위해, 복수의 렌즈들의 조합으로 이루어진 렌즈 어셈블리가 사용될 수 있다. 카메라 모듈은 광학 성능 및/또는 모듈 사이즈를 고려하여 복수의 렌즈들을 조합할 수 있다.
전자 장치에 제공되는 카메라 모듈은 전자 장치 내부에 실장되기 위해 소형화가 요구됨과 동시에 고성능의 사양을 가질 것이 요구된다. 예를 들어, 망원 렌즈 광학계의 경우 설계 난이도가 높기 때문에 반사 부재를 이용한 굴절 타입의 광학계로 구현하는 것이 어려웠다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 반사 부재의 위치를 광학적으로 복수의 렌즈들과 이미지 센서의 사이에 배치함으로써, 광학 성능을 확보함과 동시에 모듈의 소형화가 가능한 카메라 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 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.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 카메라 하우징; 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리; 상면(image plane)이 상기 복수의 렌즈들의 광 축에 평행하도록 상기 카메라 하우징의 일 측에 배치되는 이미지 센서; 및 상기 렌즈 어셈블리와 상기 광 축 방향으로 정렬되고, 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서의 사이에 배치되는 반사 부재;를 포함하고, 상기 복수의 렌즈들은 피사체 측으로부터 상기 반사 부재 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 피사체를 향하는 렌즈면이 볼록한 형상으로 형성되고, 상기 제4 렌즈는 상기 반사 부재를 향하는 렌즈면이 오목한 형상으로 형성되고, 상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(optical distance)에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리의 비율은 1 미만이고, 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리의 비율은 1 이상이고, 상기 광학 거리는, 상기 광 축을 따라 상기 복수의 렌즈들로 입사된 광이 상기 반사 부재를 거쳐 상기 이미지 센서로 진행하는 경로인 광 경로(optical path) 상의 길이로 규정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징의 전면을 통해 시각적으로 노출되도록 상기 하우징 내부에 배치되는 디스플레이; 및 상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 하우징의 일부 영역을 통해 외부 광을 수신하도록 구성되는 카메라 모듈;을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 카메라 하우징; 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리; 상면(image plane)이 상기 복수의 렌즈들의 광 축에 평행하도록 상기 카메라 하우징의 일 측에 배치되는 이미지 센서; 및 상기 렌즈 어셈블리와 상기 광 축 방향으로 정렬되고, 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서의 사이에 배치되는 반사 부재;를 포함하고, 상기 복수의 렌즈들은 피사체 측으로부터 상기 반사 부재 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 제4 렌즈와 마주보는 입사면 및 상기 입사면에 수직하고 상기 이미지 센서와 마주보는 출사면을 포함하고, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 피사체를 향하는 피사체 측 렌즈면이 볼록한 형상으로 형성되고, 상기 제4 렌즈는 상기 반사 부재를 향하는 반사 부재 측 렌즈면이 오목한 형상으로 형성되고, 상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(optical distance)에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리의 비율은 1 미만이고, 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리의 비율은 1 이상이고, 상기 광학 거리는 상기 광 축을 따라 상기 복수의 렌즈들로 입사된 외부 광이 상기 반사 부재를 거쳐 상기 이미지 센서로 진행하는 경로인 광 경로(optical path) 상의 길이로 규정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈은, 반사 부재의 위치를 광학적으로 복수의 렌즈들과 이미지 센서의 사이에 배치함으로써, 광학 성능을 확보함과 동시에 모듈의 소형화가 가능할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈은, 피사체에 가장 인접한 첫번째 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리 및 첫번째 렌즈와 반사 부재 사이의 거리가 지정된 비율을 갖도록 구성됨으로써, 우수한 성능을 확보하고 사이즈를 줄일 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈은, 첫번째 렌즈와 반사 부재 사이의 거리 및 반사 부재와 이미지 센서 사이의 거리가 지정된 비율을 갖도록 구성됨으로써, 우수한 성능을 확보하고 사이즈를 줄일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
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 4a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리, 반사 부재 및 이미지 센서를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 광학계(lens optical system)를 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9은 도 8의 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 10은 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 14는 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 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 4a는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다. 도 4b는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리, 반사 부재 및 이미지 센서를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 카메라 모듈(400)에서 카메라 하우징(410), 센서 기판(442) 및 연결 부재(444)가 생략된 도면일 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)(예: 도 3a, 도 3b 및 3c의 카메라 모듈(305, 312))은, 카메라 하우징(410), 렌즈 어셈블리(420)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)), 반사 부재(430) 및 센서 어셈블리(440)(예: 도 2의 이미지 센서(230))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 하우징(410)은 내부에 렌즈 어셈블리(420) 및 반사 부재(430)가 수용되는 내부 공간이 형성될 수 있다. 카메라 하우징(410)은 센서 어셈블리(440)를 지지할 수 있다. 도시되지 않았으나, 카메라 하우징(410)은 서로 결합되는 프레임 및 커버(예: 쉴드 캔)를 포함할 수 있고, 프레임과 커버의 결합에 의해 내부 공간이 형성되도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 하우징(410)은 렌즈 어셈블리(420) 및 반사 부재(430)가 수용되는 제1 부분(411) 및 제1 부분(411)으로부터 일 방향으로 연장되고 센서 어셈블리(440)가 배치되는 제2 부분(413)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(413)은 제1 부분(411)으로부터 광 축(OA)에 수직한 방향(예: x축 방향)으로 연장될 수 있다. 제1 부분(411)과 제2 부분(413)은 각각의 내부 공간이 연결되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(411)과 제2 부분(413)은 렌즈 어셈블리(420) 및 반사 부재(430)를 통과한 광이 이미지 센서(441)로 입사될 수 있도록 연결된 형태일 수 있다. 제2 부분(413)은 제1 부분(411)보다 낮은 높이(예: z축 방향 길이)를 갖도록 제1 부분(411)으로부터 단차지게 형성될 수 있다. 다만, 카메라 하우징(410)의 형상은 도시된 예에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제1 부분(411)의 내부에는 렌즈 어셈블리(420) 및 반사 부재(430)가 배치될 수 있다. 제1 부분(411)의 일 면(예: -z축 방향을 향하는 면)에는 수광 영역(411a)이 형성될 수 있다. 수광 영역(411a)은 렌즈 어셈블리(420)의 렌즈 유닛(421)에 의해 규정되는 광 축(OA)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 외부 광은 수광 영역(411a)을 통해 렌즈 유닛(421)으로 입사될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 수광 영역(411a)은 개방된 영역으로 형성되거나, 개방된 영역에 투명한 글래스가 배치되는 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부분(413)의 일 측에는 센서 어셈블리(440)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(413)의 +x축 방향 단부에는 센서 어셈블리(440)가 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 부분(413)의 +x축 방향 단부는 센서 어셈블리(440)가 광을 수신할 수 있도록 개방된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(413)의 +x축 방향 단부에는 개구(미도시)가 형성될 수 있고, 렌즈 어셈블리(420) 및 반사 부재(430)를 통과한 광은 상기 개구를 통해 이미지 센서(441)로 입사될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 어셈블리(420)는 복수의 렌즈들로 구성되는 렌즈 유닛(421) 및 렌즈 유닛(421)을 둘러싸는 렌즈 배럴(426)을 포함할 수 있다. 렌즈 유닛(421)은 적어도 일부가 렌즈 배럴(426)의 내부에 수용될 수 있다. 광 축(OA)은 렌즈 유닛(421)을 구성하는 복수의 렌즈들에 의해 규정될 수 있다. 광 축(OA)은 렌즈 유닛(421)의 중심을 관통할 수 있다.
일 실시 예에서, 반사 부재(430)는 렌즈 어셈블리(420)를 통과한 광의 경로를 변경시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(430)는 렌즈 유닛(421)을 통과한 광이 이미지 센서(441)를 향해 진행하도록 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 반사 부재(430)는 렌즈 어셈블리(420)과 광 축(OA)을 중심으로 정렬될 수 있다. 반사 부재(430)는 광학적으로 렌즈 어셈블리(420)과 이미지 센서(441) 사이에 배치될 수 있다. 반사 부재(430)는 반사 부재(430)로 입사된 광의 경로를 입사된 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 변경시킬 수 있다. 반사 부재(430)는 렌즈 유닛(421)을 통과하여 입사된 광을 반사시키거나, 굴절시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(430)는 경사면을 갖는 프리즘 또는 거울을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 어셈블리(440)는 카메라 하우징(410)의 일 측에 결합될 수 있다. 센서 어셈블리(440)는 센서 기판(442), 이미지 센서(441) 및 연결 부재(444)를 포함할 수 있다. 센서 어셈블리(440)는 이미지 센서(441)가 제2 부분(413)의 내부 공간을 향하도록 제2 부분(413)의 일 단부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(440)는 일부가 카메라 하우징(410)의 제2 부분(413) 내부에 수용되고, 다른 일부(예: 센서 기판(442))가 카메라 하우징(410)의 외부로 노출되도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 센서(441)는 센서 기판(442)의 일 면(예: 도 4a를 기준으로 -x축 방향을 향하는 면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(441)는 센서 기판(442)과 전기적으로 연결되도록 센서 기판(442)의 상기 일 면에 실장될 수 있다. 이미지 센서(441)는 카메라 하우징(410) 내부에 배치된 렌즈 어셈블리(420) 및 반사 부재(430)를 통과한 외부 광을 수신하고, 수신된 광에 기반하여 이미지와 관련된 전기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결 부재(444)는 센서 어셈블리(440)의 센서 기판(442)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(444)는 센서 기판(442)의 일 측으로부터 연장될 수 있다. 연결 부재(444)는 센서 기판(442)과 전자 장치(예: 도 3c의 전자 장치(300))의 인쇄 회로 기판(예: 도 3c의 인쇄 회로 기판(350))을 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 부재(444)는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 렌즈 어셈블리(420)의 이동을 제어함으로써 자동 초점 조절 기능(AF; auto focus) 및 광학적 이미지 안정화 기능(OIS; optical image stabilization)을 제공하도록 구성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 카메라 모듈(400)은 렌즈 어셈블리(420)를 이동시키도록 구성되는 구동 유닛를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 유닛은 렌즈 어셈블리(420)의 이동을 위한 구동력을 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 렌즈 어셈블리(420)를 광 축(OA) 방향으로 이동시키는 동작을 통해 AF 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)는 반사 부재(430)에 대해 상대적으로 광 축(OA) 방향으로 이동할 수 있고, 이에 따라, 렌즈 어셈블리(420)와 반사 부재(430) 사이의 광 축(OA) 방향 거리가 변할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 렌즈 어셈블리(420)를 광 축(OA)에 수직한 하나 이상의 방향으로 이동시키는 동작을 통해 OIS 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 어셈블리(420)는 반사 부재(430)에 대해 상대적으로 광 축(OA)에 수직한 제1 축(①) 및 제2 축(②) 방향으로 이동할 수 있고, 이에 따라, 렌즈 어셈블리(420)와 반사 부재(430) 사이에 제1 축(①) 방향 및 제2 축(②) 방향으로 상대적인 위치 변화가 발생할 수 있다. 제1 축(①) 및 제2 축(②)은 실질적으로 수직할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)은 도 3b 및 도 3c에 도시된 제2 카메라 모듈(예: 후면 카메라 모듈)로 참조될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(400)은 렌즈가 후면 플레이트(예: 도 3c의 후면 플레이트(380))의 카메라 영역((예: 도 3c의 카메라 영역(384))을 통해 광을 수신하도록 구성될 수 있으며, 이를 위해, 광이 입사되는 수광 영역(411a)이 후면 플레이트(380)와 마주보도록(예: -z축 방향을 향하도록) 전자 장치(예: 도 3c의 전자 장치(300)) 내부에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 카메라 모듈(400)은 전면 카메라 모듈(예: 도 3a 및 도 3c의 제1 카메라 모듈(305))로 기능하도록 제공될 수도 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈(400)은, 반사 부재(430)를 광학적으로 렌즈 어셈블리(420)와 이미지 센서(441) 사이에 위치시키고, 렌즈 어셈블리(420)의 렌즈 유닛(421), 반사 부재(430) 및 이미지 센서(441) 각각에 대한 광학적 거리 및/또는 광학 조건을 조절함으로써, 카메라 모듈(400)의 높이(H) 및 폭(W)을 일정 수준으로 줄일 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 렌즈 광학계(lens optical system)를 나타내는 도면이다.
도 5는 카메라 모듈에 포함된 렌즈 광학계의 구성을 개략적으로 도시하는 도면일 수 있다. 예를 들어, 도 5는 도 4a에 도시된 카메라 모듈의 x-z 평면 방향의 단면을 도시한 도면일 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은 렌즈 유닛(421), 반사 부재(430), 이미지 센서(441) 및 광학 필터(443)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 유닛(421), 반사 부재(430). 이미지 센서(441) 및 광학 필터(443)는 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계(예: 광학 구조물)를 구성할 수 있다. 이미지 센서(441) 및 광학 필터(443)는 센서 어셈블리(440)(예: 도 4a의 센서 어셈블리(440))에 포함될 수 있다.
도 5에 도시된 카메라 모듈(400)의 구성들 중 일부는 도 4a 및 도 4b에 도시된 카메라 모듈(400)의 구성들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)은 복수의 렌즈들(422, 423, 424, 425)을 포함할 수 있다. 렌즈 유닛(421)은 피사체(OBJ) 측으로부터 반사 부재(430) 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(422), 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 유닛(421)은 제1 렌즈(422)가 피사체(OBJ)에 가장 인접하게 배치되고, 제4 렌즈(425)가 반사 부재(430)에 가장 인접하게 배치되고, 제2 렌즈(423) 및 제3 렌즈(424)가 제1 렌즈(422)와 제4 렌즈(425)의 사이에 배치되는 형태일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 렌즈(422), 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)의 렌즈들은 광 축(OA)을 중심으로 정렬될 수 있다. 광 축(OA)은 복수의 렌즈들의 중심점을 연결한 직선을 의미할 수 있다. 예를 들어, 광 축(OA)은 복수의 렌즈들의 렌즈면의 중심을 관통할 수 있다. 렌즈 유닛(421)의 렌즈들은 광 축(OA)을 중심으로 대칭을 이루는 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)은 광 축(OA)이 카메라 하우징(예: 도 4a의 카메라 하우징(410))의 수광 영역(예: 도 4a의 수광 영역(411a))과 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 유닛(421)은 제1 렌즈(422)가 수광 영역(411a)을 향하도록 카메라 하우징(410)의 제1 부분(예: 도 4a의 제1 부분(411)) 내부에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 렌즈 유닛(421)의 적어도 일부는 수광 영역(411a)으로부터 소정의 높이로 돌출될 수도 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)의 렌즈들은 피사체(OBJ) 측을 향하는 렌즈면 및 반사 부재(430) 측을 향하는 렌즈면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(422)는 피사체(OBJ)를 향하는 제1 렌즈면(422a) 및 반사 부재(430)를 향하는 제2 렌즈면(422b)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈(423)는 피사체(OBJ)를 향하는 제3 렌즈면(423a) 및 반사 부재(430)를 향하는 제4 렌즈면(423b)을 포함할 수 있다. 제3 렌즈(424)는 피사체(OBJ)를 향하는 제5 렌즈면(424a) 및 반사 부재(430)를 향하는 제6 렌즈면(424b)을 포함할 수 있다. 제4 렌즈(425)는 피사체(OBJ)를 향하는 제7 렌즈면(425a) 및 반사 부재(430)를 향하는 제8 렌즈면(425b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)은 제1 렌즈(422)가 정의 굴절력 갖고, 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)는 정의 굴절력 또는 부의 굴절력을 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425) 중 적어도 하나는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 도 5에 도시된 실시 예에 따르면 제1 렌즈(422), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)는 정의 굴절력을 갖고, 제2 렌즈(423)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 다만, 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)의 굴절력은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 다른 실시 예들(예: 도 6의 제1 실시 예, 도 8의 제2 실시 예, 도 10의 제3 실시 예, 도 12의 제4 실시 예 및 도 14의 제5 실시 예)과 같이 다양하게 변형될 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)은 제1 렌즈(422)의 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(442a)이 볼록한 형상을 갖고, 제4 렌즈(425)의 반사 부재(430)를 향하는 렌즈면(425b)이 오목한 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈면(422a)은 볼록하게 형성되고, 제8 렌즈면(425b)은 오목하게 형성될 수 있다. 렌즈면의 형상에 대한 설명에서 볼록한 형상은 렌즈면의 광 축(OA) 부분이 볼록하다는 의미이고, 오목한 형상은 렌즈면의 광 축(OA) 부분이 오목하다는 의미일 수 있다.
도 5에 도시된 실시 예에 따르면, 제2 렌즈(423)의 제3 렌즈면(423a) 및 제4 렌즈면(423b)은 오목하게 형성되고, 제3 렌즈(424)의 제5 렌즈면(424a)의 볼록하게 형성되고, 제3 렌즈(424)의 제6 렌즈면(424b)은 오목하게 형성되고, 제4 렌즈(425)의 제7 렌즈면(425a)은 볼록하게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)은 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 유닛(421)은 제1 렌즈(422) 내지 제4 렌즈(425) 중 적어도 2매 이상의 렌즈가 비구면 렌즈로 형성될 수 있다. 비구면 렌즈는 렌즈면이 하나 이상의 변곡점을 구비하는 렌즈를 의미할 수 있다. 예를 들어, 피사체(OBJ) 측을 향하는 렌즈면 및 반사 부재(430) 측을 향하는 렌즈면 중 적어도 하나가 비구면으로 형성되는 렌즈는 비구면 렌즈일 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)은 제1 렌즈(422), 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)가 모두 비구면 렌즈로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(422), 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)는 피사체 측 렌즈면(예: 제1 렌즈면(422a), 제3 렌즈면(423a), 제5 렌즈면(424a) 및 제7 렌즈면(425a))과 반사 부재 측 렌즈면(예: 제2 렌즈면(422b), 제4 렌즈면(423b), 제6 렌즈면(424b) 및 제8 렌즈면(425b))이 모두 비구면으로 형성되는 양면 비구면 렌즈일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 렌즈 유닛(421)의 렌즈들 중 일부는 지정된 아베수를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(422)의 아베수는 30보다 클 수 있고, 제2 렌즈(423)의 아베수는 30이하일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 반사 부재(430)는 광학적으로 렌즈 유닛(421)과 이미지 센서(441) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(430)는, 렌즈 유닛(421)으로 입사된 광이 렌즈 유닛(421) 및 반사 부재(430)를 거쳐 이미지 센서(441)의 상면(441a)에 도달하도록 광의 진행 경로 상에서 렌즈 유닛(421)과 이미지 센서(441) 사이에 배치될 수 있다. 반사 부재(430)는 광 축(OA) 상에 정렬될 수 있고, 부분적으로 렌즈 유닛(421)과 광 축(OA) 방향으로 중첩될 수 있다. '반사 부재(430)가 광학적으로 렌즈 유닛(421)과 이미지 센서(441) 사이에 배치된다'는 것은 외부 광의 진행 경로가 렌즈 유닛(421), 반사 부재(430) 및 이미지 센서(441)를 순차적으로 통과하거나, 도달한다는 것을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 반사 부재(430)는 입사면(431), 입사면(431)에 실질적으로 수직한 출사면(433) 및 입사면(431)과 출사면(433)을 경사지게 연결하는 반사면(435)을 포함할 수 있다. 반사 부재(430)는 렌즈 유닛(421)을 통과한 광이 입사면(431)으로 입사되고, 반사면(435)에 의해 입사 방향에 수직한 방향으로 반사된 후, 출사면(433)을 통해 출사되도록 구성될 수 있다. 반사 부재(430)는 입사면(431)이 렌즈 유닛(421)을 향하고, 출사면(433)이 이미지 센서(441)(또는 광학 필터(443))를 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 입사면(431)은 제4 렌즈(425)의 제8 렌즈면(425b)과 마주볼 수 있고, 출사면(433)은 광학 필터(443)와 마주볼 수 있다.
일 실시 예에서, 광학 필터(443)는 반사 부재(430)와 이미지 센서(441) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(443)는 이미지 센서(441)로부터 지정된 거리만큼 이격되도록 배치될 수 있다. 광학 필터(443)는 지정된 파장 대역을 갖는 광을 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터는 적외선 대역의 빛을 차단하는 적외선 필터(예: IR 필터)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라서, 센서 어셈블리(440)(예: 도 4a의 센서 어셈블리(440))는 광학 필터(443)가 배치되는 필터 홀더(미도시)를 포함할 수 있고, 필터 홀더는 광학 필터(443)가 이미지 센서(441)와 중첩되도록 센서 기판(442)에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 카메라 모듈(400)의 소형화 및 광학 성능 확보를 위해 하나 이상의 광학 조건들을 만족하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 유닛(421)의 복수의 렌즈들(422, 423, 424, 425), 반사 부재(430) 및 이미지 센서(441)는 이들 사이의 광학적 거리(optical distance)와 관련된 아래의 수학식 1 내지 수학식 4 중 적어도 하나를 만족하도록 설계될 수 있다. 여기서, '광학적 거리' 또는 '광학 거리'는 광 축(OA)을 따라 렌즈 유닛(421)으로 입사된 외부 광이 이미지 센서(441)를 향해 진행하는 광 경로(optical path)(예: 도 6, 도 8, 도 10, 도 12 및 도 14의 광 경로(OP)) 상의 거리를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 아래의 수학식 1을 만족할 수 있다. 수학식 1은 제1 렌즈(422)와 반사 부재(430) 사이의 광학적 거리 및 제1 렌즈(422)와 이미지 센서(441) 사이의 광학적 거리의 비율을 한정하기 위한 조건일 수 있다.
Figure PCTKR2022016318-appb-img-000001
상기의 수학식 1에서 'D1'은 제1 렌즈(422)의 제1 렌즈면(422a)과 반사 부재(430) 사이의 광학적 거리를 나타내고, 'DT'는 제1 렌즈(422)의 제1 렌즈면(422a)과 이미지 센서(441) 사이의 광학적 거리를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 'D1'은 제1 렌즈면(422a)에서 반사 부재(430)의 입사면(431)까지의 광 축(OA) 상의 길이일 수 있다. 'DT'는 광 축(OA)을 따라 입사된 외부 광의 진행 경로 상에서, 제1 렌즈(422)의 제1 렌즈면(422a)으로부터 반사 부재(430)의 반사면(435)까지의 길이와 반사 부재(430)의 반사면(435)으로부터 이미지 센서(441)의 상면(441a)까지의 길이를 더한 길이일 수 있다.
일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 수학식 1을 만족함으로써, 광학적 성능을 확보함과 동시에 카메라 모듈(400)의 높이(예: z축 방향 길이)를 낮출 수 있다. 예를 들어, 수학식 1과 관련하여 하한 값보다 작으면 충분한 광학 수차를 잡지못해 광학 성능의 저하가 발생할 수 있고, 상한 값보다 크면 카메라 모듈(400)의 높이가 커져서 소형화가 어려워질 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 아래의 수학식 2를 만족할 수 있다. 수학식 2는 반사 부재(430)와 이미지 센서(441) 사이의 광학적 거리 및 제1 렌즈(422)와 반사 부재(430) 사이의 광학적 거리의 비율을 한정하기 위한 조건일 수 있다.
Figure PCTKR2022016318-appb-img-000002
상기의 수학식 2에서 'D1'은 제1 렌즈(422)의 제1 렌즈면(422a)과 반사 부재(430) 사이의 광학적 거리를 나타내고, 'D2'는 반사 부재(430)와 이미지 센서(441) 사이의 광학적 거리를 나타낼 수 있다. 'D1'은 수학식 1의 설명과 동일한 거리를 의미할 수 있다. 'D2'는 반사 부재(430)의 출사면(433)과 이미지 센서(441)의 상면(441a) 사이의 광학적 거리를 의미할 수 있다. 예를 들어, 'D2'는 광 축(OA)을 따라 입사된 외부 광의 진행 경로 상에서 반사 부재(430)의 출사면(433)으로부터 이미지 센서(441)의 상면(441a)까지의 길이일 수 있다.
일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 수학식 2을 만족함으로써, 플레어(flare) 현상을 방지함과 동시에 카메라 모듈(400)의 사이즈(예: 도 4a의 카메라 모듈(400)의 높이(H) 및 카메라 모듈(400)의 폭(W) 사이의 비율)를 일정 크기로 제한하여 설계할 수 있다. 예를 들어, 수학식 2와 관련하여 하한 값보다 작으면 반사 부재(430)와 이미지 센서(441)가 가까워져서 플레어 현상이 발생할 수 있고, 상한 값보다 크면 카메라 모듈(400)의 폭(예: x축 방향 길이)가 커져서 소형화가 어려워질 수 있다. 상기 수학식 2에 따르면, 카메라 모듈(400)이 전자 장치(300)로부터 돌출되는 높이를 줄이면서, 하우징(310) 내부에 실장될 때 카메라 모듈(400)의 폭에 의해 요구되는 공간의 크기를 적절한 수준으로 제한할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 아래의 수학식 3을 만족할 수 있다. 수학식 3은 제4 렌즈(425)와 반사 부재(430) 사이의 광학적 거리 및 제1 렌즈(422)의 두께의 비율을 한정하기 위한 조건일 수 있다.
Figure PCTKR2022016318-appb-img-000003
상기의 수학식 3에서 'D3'는 제4 렌즈(425)의 제8 렌즈면(425b) 및 반사 부재(430)의 입사면(431) 사이의 광학적 거리를 나타내고, 'T'는 제1 렌즈(422)의 광 축(OA) 상의 두께를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 'D3'는 제4 렌즈(425)의 제8 렌즈면(425b)에서 반사 부재(430)의 입사면(431)까지의 광 축(OA) 상의 길이일 수 있다. 'T'는 제1 렌즈(422)의 제1 렌즈면(422a)에서 제2 렌즈면(422b)까지의 광 축(OA) 상의 길이일 수 있다. 예를 들어, 'D3'는 광 축(OA)을 따라 입사된 외부 광의 진행 경로 상에서 제4 렌즈(425)의 제8 렌즈면(425b)으로부터 반사 부재(430)의 입사면(431)까지의 길이일 수 있다.
일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 수학식 3을 만족함으로써, 외부 충격에 의해 제4 렌즈(425)가 반사 부재(430)와 충돌하는 것을 방지함과 동시에 카메라 모듈(400)의 높이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 수학식 3과 관련하여, 하한 값보다 작으면 외부 충격이 가해지거나 낙하 시에 렌즈 유닛(421)과 반사 부재(430)가 서로 접촉될 수 있고, 상한 값보다 크면 제4 렌즈(425)와 반사 부재(430) 사이의 거리가 길어지므로 높이가 커져서 소형화가 어려워질 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 아래의 수학식 4를 만족할 수 있다. 수학식 4는 제1 렌즈(422)의 초점거리 및 렌즈 광학계 전체의 합성 초점거리의 비율을 한정하기 위한 조건일 수 있다.
Figure PCTKR2022016318-appb-img-000004
상기의 수학식 4에서 'f1'은 렌즈 유닛(421)의 렌즈들 중 파워가 가장 강한 제1 렌즈(422)의 초점 거리를 나타내고, 'f'는 렌즈 광학계(예: 렌즈 유닛(421) 및 반사 부재(430))의 합성 초점 거리를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)의 렌즈 광학계는 수학식 4를 만족함으로써, 광학 수차의 발생을 줄일 수 있다. 예를 들어, 수학식 4와 관련하여, 하한 값보다 작거나, 상한 값보다 크면 제1 렌즈(422)의 파워가 일정 기준보다 강해지거나, 약해짐에 따라 광학 수자의 발생이 커질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(400)의 렌즈 유닛(421)은 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 비구면 렌즈의 비구면 방정식(예: sag값)은 아래의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022016318-appb-img-000005
수학식 5에서, z는 렌즈의 정점으로부터 광 축(OA) 방향으로의 거리를 나타내고, y는 광 축(OA)에 수직인 방향으로의 거리를 나타내고, c’은 렌즈의 정점에서 곡률 반경의 역수(1/R)를 나타내고, K는 코닉(conic) 상수를 나타낼 수 있다. 또한, A, B, C, D, E, F, G, H 및 J는 각각 비구면 계수를 나타낼 수 있다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 6의 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 카메라 모듈(예: 도 4a 및 도 4b의 카메라 모듈(400))은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(500)를 포함할 수 있다.
제1 실시 예에서, 렌즈 광학계(500)는 복수의 렌즈들(501)(예: 도 4a의 렌즈 유닛(421)), 반사 부재(550)(예: 도 4a의 반사 부재(430)), 광학 필터(560)(예: 도 4a의 광학 필터(443)) 및 이미지 센서(570)(예: 도 4a의 이미지 센서(441))를 포함할 수 있다.
제1 실시 예에서, 복수의 렌즈들(501)은 피사체(OBJ) 측으로부터 반사 부재(550) 측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530) 및 제4 렌즈(540)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(510)는 피사체(OBJ)와 가장 인접하게 배치될 수 있고, 제4 렌즈(540)는 반사 부재(550)와 가장 인접하게 배치될 수 있다. 복수의 렌즈들(501)은 각각 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재(550)를 향하는 렌즈면(S2, S4, S6, S8)을 포함할 수 있다.
제1 실시 예에서, 렌즈 광학계(500)에는 광 축(OA)을 따라 복수의 렌즈들(501)로 입사된 외부 광이 진행하는 경로인 광 경로(OP)가 규정될 수 있다. 반사 부재(550)는 복수의 렌즈들(501)을 통과한 광의 경로를 변경시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 렌즈들(501)을 통과한 광은 반사 부재(550)에 의해 반사 또는 굴절됨으로써 이미지 센서(570)로 입사될 수 있다. 반사 부재(550)는 광학적 경로(OP) 상에서 복수의 렌즈들(501)과 이미지 센서(570)(또는, 광학 필터(560)) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 렌즈들(501)를 통과하여 반사 부재(550)의 입사면(S9)으로 입사된 광은 반사 부재(550)의 반사면(S10)에 의해 입사된 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 반사된 후, 반사 부재(550)의 출사면(S11)으로부터 이미지 센서(570)를 향해 출사될 수 있다.
제1 실시 예에서, 제1 렌즈(510), 제3 렌즈(530) 및 제4 렌즈(540)는 정(positive)의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈(520)는 부(negative)의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(510)는 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1)이 볼록하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(540)는 반사 부재(550)를 향하는 렌즈면(S8)이 오목하게 형성될 수 있다.
제1 실시 예에서, 복수의 렌즈들(501)는 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530) 및 제4 렌즈(540)는 모두 비구면 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530) 및 제4 렌즈(540) 각각은, 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면 및 반사 부재(550)를 향하는 렌즈면 중 적어도 하나가 비구면으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530) 및 제4 렌즈(540)는 피사체 측 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재 측 렌즈면(S2, S4, S6, S8)이 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(500)의 각종 렌즈 데이터는 아래 [표 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface R(mm) Dn(mm) Nd Vd
OBJ infinity infinity
S1(stp)* 2.359 0.865 1.56717 37.39
S2* -5.676 0.273 　 　
S3* -5.664 0.418 1.63914 23.51
S4* 1.277 0.27 　 　
S5* 3.472 0.361 1.63914 23.51
S6* 54.929 0.05 　 　
S7* 2.166 0.363 1.56717 37.39
S8* 4.754 0.4 　
S9 infinity 1.2 1.834 37.34
S10 infinity 1.2 1.834 37.34
S11 infinity 2.632
S12 infinity 0.21 1.5168 64.2
S13 infinity 1.252
IMG infinity 0
상기 [표 1]에서 S1 내지 S13은 복수의 렌즈들(501), 반사 부재(550) 및 광학 필터(560)의 표면(또는 광학면)들을 의미할 수 있고, IMG는 이미지 센서(570)의 상면(image plane)을 의미할 수 있다. 예를 들어, S1 내지 S8은 제1 렌즈(510), 제2 렌즈(520), 제3 렌즈(530) 및 제4 렌즈(540)의 표면들(예: 피사체 측 렌즈면 및 반사 부재 측 렌즈면)을 지시할 수 있다. S9 내지 S11은 반사 부재(550)의 표면들(예: 입사면, 반사면 및 출사면)을 지시할 수 있다. S12 및 S13은 광학 필터(560)의 표면들(예: 반사 부재 측 표면 및 이미지 센서 측 표면)을 지시할 수 있다. 상기 [표 1]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 1]에서 'stp' 표시는 해당 렌즈면에 조리개가 배치됨을 나타낸다. 예를 들어, 제1 실시 예의 렌즈 광학계(500)에 따르면, 조리개는 제1 렌즈(510)의 피사체(OBJ) 측을 향하는 렌즈면(S1)에 배치될 수 있다.
상기 [표 1]에서 R은 각 광학면들의 곡률 반경(radius)을 의미하고, Dn은 렌즈의 두께 또는 광학면들 사이의 간격을 의미하고, Nd는 굴절률을 의미하고, Vd는 아베수(abbe number)를 의미할 수 있다. 예를 들어, Si(i=1~13) 행에 기재된 Dn은 제i 광학면(Si)에서 제i+1 광학면(Si+1) 사이의 간격(예: 광 축(OA) 상 거리)을 의미할 수 있다. Si(i=1~13) 행에 기재된 Nd는 제i 광학면(Si)의 d 선(587.5618nm)에서의 굴절률을 의미하고, Vd는 제i 광학면(Si)의 아베수를 의미할 수 있다.
제1 실시 예에 따른 복수의 렌즈들(501)의 비구면 계수는 아래 [표 2]와 같이 나타낼 수 있다. 비구면 계수는 앞서 설명한 수학식 5에 기초하여 산출될 수 있다.
Surface K A B C D
S1 0 1.28E-03 4.38E-03 -2.96E-03 7.36E-04
S2 -1 8.06E-02 -4.25E-02 1.42E-02 -1.68E-03
S3 -1 1.54E-02 2.12E-04 2.53E-03 -6.63E-04
S4 -2.9284 -4.62E-02 5.83E-02 -1.74E-02 1.63E-03
S5 -1 5.03E-03 -3.35E-02 3.43E-02 -9.06E-03
S6 1 2.82E-03 -5.13E-03 2.42E-02 -4.69E-03
S7 1 -8.48E-02 -5.15E-03 1.96E-02 -6.40E-03
S8 1 -7.53E-03 -3.13E-02 1.97E-02 -3.44E-03
도 7을 참조하면, 도 7의 (a)는 도 6에 도시된 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(500)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 7의 (b)는 도 6에 도시된 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(500)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 7의 (c)는 도 6에 도시된 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(500)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.도 7의 (a)는 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 656.3000nm, 587.6000nm, 546.1000nm, 486.1000nm 및 435.8000nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 7의 (b)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. 도 7의 (b)에서 점선(T)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(S)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다. 도 7의 (b)의 그래프에서 세로축은 상고(image height)(또는 이미지의 크기)를 나타내고, 가로축은 초점거리(mm 단위)를 나타내며, 이하에서 설명되는 비점수차 그래프(예: 도 9, 도 11, 도 13 및 도 15의 비점수차 그래프)에도 동일하게 적용된다.
도 7의 (c)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프로서, 세로축은 상고(image height)(또는 이미지의 크기)를 나타내고, 가로축은 왜곡도(% 단위)를 나타내며, 이하에서 설명되는 왜곡수차 그래프 (예: 도 9, 도 11, 도 13 및 도 15의 왜곡수차 그래프)에도 동일하게 적용된다. 렌즈 광학계(500)를 통해 촬영된 이미지는 광 축(OA)에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 3% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 9은 도 8의 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 카메라 모듈(예: 도 4a 및 도 4b의 카메라 모듈(400))은 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600)를 포함할 수 있다.
제2 실시 예에서, 렌즈 광학계(600)는 복수의 렌즈들(601)(예: 도 4a의 렌즈 유닛(421)), 반사 부재(650)(예: 도 4a의 반사 부재(430)), 광학 필터(660)(예: 도 4a의 광학 필터(443)) 및 이미지 센서(670)(예: 도 4a의 이미지 센서(441))를 포함할 수 있다. 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600)에 포함된 구성들은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(예: 도 6의 렌즈 광학계(500))에 포함된 구성들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
제2 실시 예에서, 복수의 렌즈들(601)은 피사체(OBJ) 측으로부터 반사 부재(650) 측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(610), 제2 렌즈(620), 제3 렌즈(630) 및 제4 렌즈(640)를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈들(601)은 각각 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재(650)를 향하는 렌즈면(S2, S4, S6, S8)을 포함할 수 있다.
제2 실시 예에서, 렌즈 광학계(600)에는 광 축(OA)을 따라 복수의 렌즈들(601)로 입사된 외부 광이 진행하는 경로인 광 경로(OP)가 규정될 수 있다. 반사 부재(650)는 복수의 렌즈들(601)을 통과한 광의 경로를 변경시키도록 구성될 수 있다. 반사 부재(650)는 광학적 경로(OP) 상에서 복수의 렌즈들(601)과 이미지 센서(670)(또는, 광학 필터(660)) 사이에 배치될 수 있다.
제2 실시 예에서, 제1 렌즈(610), 제3 렌즈(630) 및 제4 렌즈(640)는 정(positive)의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈(620)는 부(negative)의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(610)는 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1)이 볼록하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(640)는 반사 부재(650)를 향하는 렌즈면(S8)이 오목하게 형성될 수 있다.
제2 실시 예에서, 복수의 렌즈들(601)는 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(610), 제2 렌즈(620), 제3 렌즈(630) 및 제4 렌즈(640)는 모두 비구면 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(610), 제2 렌즈(620), 제3 렌즈(630) 및 제4 렌즈(640)는 피사체 측 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재 측 렌즈면(S2, S4, S6, S8)이 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600)의 각종 렌즈 데이터는 아래 [표 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface R(mm) Dn(mm) Nd Vd
OBJ infinity infinity
S1(stp)* 1.931 0.852 1.56717 37.39
S2* -57.295 0.298
S3* 15.197 0.23 1.67073 19.23
S4* 1.103 0.268
S5* 2.824 0.394 1.67073 19.23
S6* -18.38 0.02
S7* 2.085 0.276 1.5441 56.09
S8* 2.349 0.312
S9 infinity 1.2 1.834 37.34
S10 infinity 1.2 1.834 37.34
S11 infinity 2.975 　 　
S12 infinity 0.11 1.5168 64.2
S13 infinity 0.056 　 　
IMG infinity -0.02 　 　
상기 [표 3]에서 S1 내지 S13은 복수의 렌즈들(601), 반사 부재(650) 및 광학 필터(660)의 표면(또는 광학면)들을 의미할 수 있고, IMG는 이미지 센서(670)의 상면(image plane)을 의미할 수 있다. 예를 들어, S1 내지 S8은 제1 렌즈(610), 제2 렌즈(620), 제3 렌즈(630) 및 제4 렌즈(640)의 표면들을 지시할 수 있다. S9 내지 S11은 반사 부재(650)의 표면들을 지시할 수 있다. S12 및 S13은 광학 필터(660)의 표면들을 지시할 수 있다. 상기 [표 3]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 3]에서 'stp' 표시는 해당 렌즈면에 조리개가 배치됨을 나타낸다. 예를 들어, 제2 실시 예의 렌즈 광학계(600)에 따르면, 조리개는 제1 렌즈(610)의 피사체(OBJ) 측을 향하는 렌즈면(S1)에 배치될 수 있다.
상기 [표 3]에서 R은 각 광학면들의 곡률 반경(radius)을 의미하고, Dn은 렌즈의 두께 또는 광학면들 사이의 간격을 의미하고, Nd는 굴절률을 의미하고, Vd는 아베수(abbe vumber)를 의미할 수 있다.
제2 실시 예에 따른 복수의 렌즈들(601)의 비구면 계수는 아래 [표 4] 및 [표 5]와 같이 나타낼 수 있다.
Surface K A B C D
S1 -0.07724 5.30E-03 3.21E-03 -6.52E-04 -4.01E-04
S2 -1 1.01E-01 -7.82E-02 4.24E-02 -1.08E-02
S3 -1 -7.47E-02 4.59E-02 2.87E-02 -2.74E-02
S4 -3.88212 2.92E-03 -9.95E-02 2.01E-01 -1.56E-02
S5 -7.61527 4.02E-02 2.52E-02 -7.49E-01 2.50E+00
S6 18.67266 2.41E-01 -1.33E+00 3.89E+00 -6.52E+00
S7 -1 1.90E-01 -2.10E+00 7.29E+00 -1.57E+01
S8 -0.99874 -8.31E-02 9.17E-03 -6.93E-01 3.06E+00
Surface E F G H J
S1 6.34E-04 -0.0003635 -2.45E-05 0.00018367 -7.04E-05
S2 1.84E-03 -0.0002815 -0.0006919 0.00020613 7.67E-06
S3 4.05E-03 -0.0002948 0.00079438 0.00034355 -0.0002505
S4 -1.23E-01 0.06218197 -2.66E-05 0.00033968 0.00095312
S5 -4.07E+00 3.88122329 -2.2220919 0.70461025 -0.0936502
S6 6.97E+00 -4.8458263 2.08182907 -0.4762954 0.03652445
S7 2.32E+01 -23.288759 15.1499786 -5.6863201 0.92699463
S8 -6.61E+00 8.34401011 -6.3003151 2.64327753 -0.4745595
도 9를 참조하면, 도 9의 (a)는 도 8에 도시된 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 9의 (b)는 도 8에 도시된 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 9의 (c)는 도 8에 도시된 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.도 9의 (a)는 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.3000nm, 587.6000nm, 546.1000nm, 486.1000nm 및 435.8000nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 9의 (b)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. 도 9의 (b)에서 점선(T)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(S)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 9의 (c)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 렌즈 광학계(600)를 통해 촬영된 이미지는 광 축(OA)에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 3% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 10은 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 10의 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 카메라 모듈(예: 도 4a 및 도 4b의 카메라 모듈(400))은 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700)를 포함할 수 있다.
제3 실시 예에서, 렌즈 광학계(700)는 복수의 렌즈들(701)(예: 도 4a의 렌즈 유닛(421)), 반사 부재(750)(예: 도 4a의 반사 부재(430)), 광학 필터(760)(예: 도 4a의 광학 필터(443)) 및 이미지 센서(770)(예: 도 4a의 이미지 센서(441))를 포함할 수 있다. 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700)에 포함된 구성들은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(예: 도 6의 렌즈 광학계(500))에 포함된 구성들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
제3 실시 예에서, 복수의 렌즈들(701)은 피사체(OBJ) 측으로부터 반사 부재(750) 측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(710), 제2 렌즈(720), 제3 렌즈(730) 및 제4 렌즈(740)를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈들(701)은 각각 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재(750)를 향하는 렌즈면(S2, S4, S6, S8)을 포함할 수 있다.
제3 실시 예에서, 렌즈 광학계(700)에는 광 축(OA)을 따라 복수의 렌즈들(701)로 입사된 외부 광이 진행하는 경로인 광 경로(OP)가 규정될 수 있다. 반사 부재(750)는 복수의 렌즈들(701)을 통과한 광의 경로를 변경시키도록 구성될 수 있다. 반사 부재(750)는 광학적 경로(OP) 상에서 복수의 렌즈들(701)과 이미지 센서(770)(또는, 광학 필터(760)) 사이에 배치될 수 있다.
제3 실시 예에서, 제1 렌즈(710), 제3 렌즈(730) 및 제4 렌즈(740)는 정(positive)의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈(720)는 부(negative)의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(710)는 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1)이 볼록하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(740)는 반사 부재(750)를 향하는 렌즈면(S8)이 오목하게 형성될 수 있다.
제3 실시 예에서, 복수의 렌즈들(701)는 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(710), 제2 렌즈(720), 제3 렌즈(730) 및 제4 렌즈(740)는 모두 비구면 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(710), 제2 렌즈(720), 제3 렌즈(730) 및 제4 렌즈(740)는 피사체 측 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재 측 렌즈면(S2, S4, S6, S8)이 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700)의 각종 렌즈 데이터는 아래 [표 6]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface R(mm) Dn(mm) Nd Vd
OBJ infinity infinity
S1(stp)* 2.731 0.972 1.5441 56.09
S2* -5.599 0.326 　 　
S3* -4.651 0.324 1.56717 37.39
S4* 1.919 0.37 　 　
S5* -36.03 0.265 1.61444 25.94
S6* -12.755 0.059 　 　
S7* 2.339 0.731 1.5441 56.09
S8* 5.505 0.446
S9 infinity 1.406 1.834 37.34
S10 infinity 1.406 1.834 37.34
S11 infinity 3.083
S12 infinity 0.25 1.5168 64.2
S13 infinity 1.38 　 　
IMG infinity 0 　 　
상기 [표 6]에서 S1 내지 S13은 복수의 렌즈들(701), 반사 부재(750) 및 광학 필터(760)의 표면(또는 광학면)들을 의미할 수 있고, IMG는 이미지 센서(770)의 상면(image plane)을 의미할 수 있다. 예를 들어, S1 내지 S8은 제1 렌즈(710), 제2 렌즈(720), 제3 렌즈(730) 및 제4 렌즈(740)의 표면들을 지시할 수 있다. S9 내지 S11은 반사 부재(750)의 표면들을 지시할 수 있다. S12 및 S13은 광학 필터(760)의 표면들을 지시할 수 있다. 상기 [표 6]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 6]에서 'stp' 표시는 해당 렌즈면에 조리개가 배치됨을 나타낸다. 예를 들어, 제3 실시 예의 렌즈 광학계(700)에 따르면, 조리개는 제1 렌즈(710)의 피사체(OBJ) 측을 향하는 렌즈면(S1)에 배치될 수 있다.
상기 [표 6]에서 R은 각 광학면들의 곡률 반경(radius)을 의미하고, Dn은 렌즈의 두께 또는 광학면들 사이의 간격을 의미하고, Nd는 굴절률을 의미하고, Vd는 아베수(abbe number)를 의미할 수 있다.
제3 실시 예에 따른 복수의 렌즈들(701)의 비구면 계수는 아래 [표 7]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface K A B C D
S1 0 -1.47E-03 1.70E-03 -1.31E-03 2.05E-04
S2 -1 5.52E-02 -2.11E-02 4.69E-03 -3.18E-04
S3 -1 6.07E-02 -2.27E-02 6.78E-03 -7.37E-04
S4 -2.62964 -4.76E-02 3.84E-02 -1.59E-02 1.70E-03
S5 -1 1.54E-03 -1.02E-02 1.88E-02 -4.73E-03
S6 1 2.81E-02 -2.00E-02 2.11E-02 -1.84E-03
S7 1 -4.64E-02 -1.44E-02 7.16E-03 -1.88E-03
S8 1 -6.99E-03 -6.36E-03 6.10E-04 6.25E-05
도 11을 참조하면, 도 11의 (a)는 도 10에 도시된 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 11의 (b)는 도 10에 도시된 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 11의 (c)는 도 10에 도시된 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.도 11의 (a)는 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.3000nm, 587.6000nm, 546.1000nm, 486.1000nm 및 435.8000nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 11의 (b)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. 도 11의 (b)에서 점선(T)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(S)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 11의 (c)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 렌즈 광학계(700)를 통해 촬영된 이미지는 광 축(OA)에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 3% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 13은 도 12의 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 카메라 모듈(예: 도 4a 및 도 4b의 카메라 모듈(400))은 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800)를 포함할 수 있다.
제4 실시 예에서, 렌즈 광학계(800)는 복수의 렌즈들(801)(예: 도 4a의 렌즈 유닛(421)), 반사 부재(850)(예: 도 4a의 반사 부재(430)), 광학 필터(860)(예: 도 4a의 광학 필터(443)) 및 이미지 센서(870)(예: 도 4a의 이미지 센서(441))를 포함할 수 있다. 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800)에 포함된 구성들은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(예: 도 6의 렌즈 광학계(500))에 포함된 구성들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
제4 실시 예에서, 복수의 렌즈들(801)은 피사체(OBJ) 측으로부터 반사 부재(850) 측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(810), 제2 렌즈(820), 제3 렌즈(830) 및 제4 렌즈(840)를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈들(801)은 각각 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재(850)를 향하는 렌즈면(S2, S4, S6, S8)을 포함할 수 있다.
제4 실시 예에서, 렌즈 광학계(800)에는 광 축(OA)을 따라 복수의 렌즈들(801)로 입사된 외부 광이 진행하는 경로인 광 경로(OP)가 규정될 수 있다. 반사 부재(850)는 복수의 렌즈들(801)을 통과한 광의 경로를 변경시키도록 구성될 수 있다. 반사 부재(850)는 광학적 경로(OP) 상에서 복수의 렌즈들(801)과 이미지 센서(870)(또는, 광학 필터(860)) 사이에 배치될 수 있다.
제4 실시 예에서, 제1 렌즈(810) 및 제3 렌즈(830)는 정(positive)의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈(820) 및 제4 렌즈(840)는 부(negative)의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(810)는 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1)이 볼록하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(840)는 반사 부재(850)를 향하는 렌즈면(S8)이 오목하게 형성될 수 있다.
제4 실시 예에서, 복수의 렌즈들(801)는 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(810), 제2 렌즈(820), 제3 렌즈(830) 및 제4 렌즈(840)는 모두 비구면 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(810), 제2 렌즈(820), 제3 렌즈(830) 및 제4 렌즈(840)는 피사체 측 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재 측 렌즈면(S2, S4, S6, S8)이 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800)의 각종 렌즈 데이터는 아래 [표 8]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface R(mm) Dn(mm) Nd Vd
OBJ infinity infinity 　 　
S1* 2.946 1.353 1.56717 37.39
S2* -18.585 0.354 　 　
S3* 26.274 0.329 1.66073 20.37
S4(stp)* 1.712 0.476 　 　
S5* 5.29 0.746 1.63914 23.51
S6* -8.018 0.072 　 　
S7* 5.998 0.347 1.5348 55.71
S8* 4.065 0.333 　 　
S9 infinity 1.862 1.834 37.34
S10 infinity 1.862 1.834 37.34
S11 infinity 4.63 　 　
S12 infinity 0.15 1.5168 64.2
S13 infinity 0.873 　 　
IMG infinity 0.01 　 　
상기 [표 8]에서 S1 내지 S13은 복수의 렌즈들(801), 반사 부재(850) 및 광학 필터(860)의 표면(또는 광학면)들을 의미할 수 있고, IMG는 이미지 센서(870)의 상면(image plane)을 의미할 수 있다. 예를 들어, S1 내지 S8은 제1 렌즈(810), 제2 렌즈(820), 제3 렌즈(830) 및 제4 렌즈(840)의 표면들을 지시할 수 있다. S9 내지 S11은 반사 부재(850)의 표면들을 지시할 수 있다. S12 및 S13은 광학 필터(860)의 표면들을 지시할 수 있다. 상기 [표 8]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 8]에서 'stp' 표시는 해당 렌즈면에 조리개가 배치됨을 나타낸다. 예를 들어, 제4 실시 예의 렌즈 광학계(800)에 따르면, 조리개는 제2 렌즈(820)의 반사 부재(850) 측을 향하는 렌즈면(S4)에 배치될 수 있다.
상기 [표 8]에서 R은 각 광학면들의 곡률 반경(radius)을 의미하고, Dn은 렌즈의 두께 또는 광학면들 사이의 간격을 의미하고, Nd는 굴절률을 의미하고, Vd는 아베수(abbe number)를 의미할 수 있다.
제4 실시 예에 따른 복수의 렌즈들(801)의 비구면 계수는 아래 [표 9] 및 [표 10]와 같이 나타낼 수 있다.
Surface K A B C D
S1 0 9.32E-04 4.86E-04 -1.50E-04 1.35E-05
S2 0 3.18E-02 -1.23E-02 3.44E-03 -4.36E-04
S3 -33.0558 -2.50E-02 7.49E-03 2.40E-03 -1.09E-03
S4 -4.03823 4.37E-03 -1.61E-02 1.60E-02 -5.21E-04
S5 0 -3.61E-03 4.04E-03 -6.00E-02 9.87E-02
S6 0 8.85E-02 -2.27E-01 3.15E-01 -2.58E-01
S7 -1 8.02E-02 -3.01E-01 4.30E-01 -3.49E-01
S8 -1 -1.76E-02 -3.56E-02 3.25E-02 1.73E-03
Surface E F G H J
S1 1.41E-05 -4.46E-06 -3.87E-07 4.12E-07 -5.54E-08
S2 3.53E-05 -2.30E-06 -3.13E-06 4.65E-07 9.21E-09
S3 6.85E-05 -7.06E-06 2.75E-06 7.33E-07 -1.60E-07
S4 -2.32E-03 0.000506 -6.85E-06 -6.96E-08 -2.97E-08
S5 -7.86E-02 0.036454 -0.01018 0.001579 -0.0001
S6 1.34E-01 -0.04555 0.009541 -0.00106 4.18E-05
S7 1.72E-01 -0.05166 0.008438 -0.00046 -3.33E-05
S8 -2.19E-02 0.016374 -0.00578 0.00103 -7.48E-05
도 13을 참조하면, 도 13의 (a)는 도 12에 도시된 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 13의 (b)는 도 12에 도시된 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 13의 (c)는 도 12에 도시된 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.도 13의 (a)는 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.3000nm, 587.6000nm, 546.1000nm, 486.1000nm 및 435.8000nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 13의 (b)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. 도 13의 (b)에서 점선(T)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(S)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 13의 (c)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 렌즈 광학계(800)를 통해 촬영된 이미지는 광 축(OA)에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 3% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 14는 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 15는 도 14의 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계의 구면수차, 비점수차 및 왜곡수차를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 카메라 모듈(예: 도 4a 및 도 4b의 카메라 모듈(400))은 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)를 포함할 수 있다.
제5 실시 예에서, 렌즈 광학계(900)는 복수의 렌즈들(901)(예: 도 4a의 렌즈 유닛(421)), 반사 부재(950)(예: 도 4a의 반사 부재(430)), 광학 필터(960)(예: 도 4a의 광학 필터(443)) 및 이미지 센서(970)(예: 도 4a의 이미지 센서(441))를 포함할 수 있다. 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)에 포함된 구성들은 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(예: 도 6의 렌즈 광학계(500))에 포함된 구성들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
제5 실시 예에서, 복수의 렌즈들(901)은 피사체(OBJ) 측으로부터 반사 부재(950) 측으로 순차적으로 배열되는 제1 렌즈(910), 제2 렌즈(920), 제3 렌즈(930) 및 제4 렌즈(940)를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈들(901)은 각각 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재(950)를 향하는 렌즈면(S2, S4, S6, S8)을 포함할 수 있다.
제5 실시 예에서, 렌즈 광학계(900)에는 광 축(OA)을 따라 복수의 렌즈들(901)로 입사된 외부 광이 진행하는 경로인 광 경로(OP)가 규정될 수 있다. 반사 부재(950)는 복수의 렌즈들(901)을 통과한 광의 경로를 변경시키도록 구성될 수 있다. 반사 부재(950)는 광학적 경로(OP) 상에서 복수의 렌즈들(901)과 이미지 센서(970)(또는, 광학 필터(960)) 사이에 배치될 수 있다.
제5 실시 예에서, 제1 렌즈(910) 및 제4 렌즈(940)는 정(positive)의 굴절력을 가질 수 있다. 제2 렌즈(920) 및 제3 렌즈(930)는 부(negative)의 굴절력을 가질 수 있다. 제1 렌즈(910)는 피사체(OBJ)를 향하는 렌즈면(S1)이 볼록하게 형성될 수 있다. 제4 렌즈(940)는 반사 부재(950)를 향하는 렌즈면(S8)이 오목하게 형성될 수 있다.
제5 실시 예에서, 복수의 렌즈들(901)는 적어도 2매 이상의 비구면 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(910), 제2 렌즈(920), 제3 렌즈(930) 및 제4 렌즈(940)는 모두 비구면 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(910), 제2 렌즈(920), 제3 렌즈(930) 및 제4 렌즈(940)는 피사체 측 렌즈면(S1, S3, S5, S7) 및 반사 부재 측 렌즈면(S2, S4, S6, S8)이 모두 비구면으로 형성될 수 있다.
제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)의 각종 렌즈 데이터는 아래 [표 11]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface R(mm) Dn(mm) Nd Vd
OBJ infinity infinity 　 　
S1(stp)* 3.21 0.953 1.5441 56.14
S2* 21.432 0.05 　 　
S3* 3.779 0.508 1.63915 23.52
S4* 3.077 0.464 　 　
S5* -45.087 0.22 1.63915 23.52
S6* 2.795 0.483 　 　
S7* 2.337 0.418 1.61465 25.93
S8* 5.571 0.374
S9 infinity 1.63 1.834 37.34
S10 infinity 1.63 1.834 37.34
S11 infinity 4.131
S12 infinity 0.21 1.5168 64.17
S13 infinity 3.024 　 　
IMG infinity -0.01 　 　
상기 [표 11]에서 S1 내지 S13은 복수의 렌즈들(901), 반사 부재(950) 및 광학 필터(960)의 표면(또는 광학면)들을 의미할 수 있고, IMG는 이미지 센서(970)의 상면(image plane)을 의미할 수 있다. 예를 들어, S1 내지 S8은 제1 렌즈(910), 제2 렌즈(920), 제3 렌즈(930) 및 제4 렌즈(940)의 표면들을 지시할 수 있다. S9 내지 S11은 반사 부재(950)의 표면들을 지시할 수 있다. S12 및 S13은 광학 필터(960)의 표면들을 지시할 수 있다. 상기 [표 11]에서 '*' 표시는 광학면이 비구면으로 형성됨을 나타낸다. 상기 [표 11]에서 'stp' 표시는 해당 렌즈면에 조리개가 배치됨을 나타낸다. 예를 들어, 제5 실시 예의 렌즈 광학계(900)에 따르면, 조리개는 제1 렌즈(910)의 피사체(OBJ) 측을 향하는 렌즈면(S1)에 배치될 수 있다.
상기 [표 11]에서 R은 각 광학면들의 곡률 반경(radius)을 의미하고, Dn은 렌즈의 두께 또는 광학면들 사이의 간격을 의미하고, Nd는 굴절률을 의미하고, Vd는 아베수(abbe number)를 의미할 수 있다.
제5 실시 예에 따른 복수의 렌즈들(901)의 비구면 계수는 아래 [표 12] 및 [표 13]과 같이 나타낼 수 있다.
Surface K A B C D
S1 -0.10248 2.00E-04 -5.76E-03 1.02E-02 -7.99E-03
S2 68.90054 -1.06E-03 1.50E-02 -1.71E-02 1.17E-02
S3 0.14342 5.98E-03 1.91E-02 -3.86E-02 3.12E-02
S4 0.61528 1.74E-02 2.37E-04 -2.94E-02 2.95E-02
S5 -99 -2.39E-02 7.84E-02 -7.25E-02 4.12E-02
S6 0.13656 -8.93E-02 9.34E-02 -2.48E-02 -5.06E-02
S7 -1.61832 -3.81E-02 1.45E-02 -4.52E-02 1.09E-01
S8 -21.6619 1.28E-02 -2.84E-02 4.49E-02 -5.80E-02
Surface E F G H J
S1 3.59E-03 -0.00098 1.59E-04 -1.4E-05 5.23E-07
S2 -5.36E-03 0.001639 -0.00032 3.55E-05 -1.71E-06
S3 -1.39E-02 0.003576 -0.0005 3.1E-05 -2.9E-07
S4 -1.12E-02 0.000148 1.18E-03 -0.00033 2.94E-05
S5 -1.41E-02 0.002653 -0.00022 0 0
S6 7.23E-02 -0.04571 0.016085 -0.00306 0.000247
S7 -1.33E-01 0.091325 -0.03616 0.007699 -0.00068
S8 5.39E-02 -0.03424 0.013729 -0.00311 0.000301
도 15를 참조하면, 도 15의 (a)는 도 14에 도시된 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)의 구면수차(spherical aberration)를 나타내는 그래프이고, 도 15의 (b)는 도 14에 도시된 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)의 비점수차(astigmatism)를 나타내는 그래프이고, 도 15의 (c)는 도 14에 도시된 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)의 왜곡 수차(distortion)를 나타내는 그래프이다.도 15의 (a)는 빛의 파장에 따른 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration)의 변화를 나타내는 그래프로서, 가로축은 종방향 구면수차의 정도를 나타내고, 세로축은 광 축의 중심으로부터의 거리를 규격화(normalization)하여 나타낼 수 있다. 예를 들면, 종방향 구면수차는 파장이 656.3000nm, 587.6000nm, 546.1000nm, 486.1000nm 및 435.8000nm인 광에 대해 각각 나타낼 수 있다.
도 15의 (b)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 비점수차를 나타내는 그래프로서, 상면만곡(astigmatic field curves)을 나타낼 수 있다. 도 15의 (b)에서 점선(T)은 탄젠셜(tangential) 방향의 비점수차(예: 자오상면 만곡(tangential field curvature)) 나타내고, 실선(S)은 시상(sagittal) 방향의 비점수차(예: 구결상면 만곡(sagittal field curvature)을 나타낼 수 있다.
도 15의 (c)는 파장이 546.1000nm인 광에 대한 왜곡률을 나타내는 그래프이다. 렌즈 광학계(900)를 통해 촬영된 이미지는 광 축(OA)에서 벗어난 지점에서 다소 왜곡이 발생할 수 있으며, 왜곡률이 3% 미만으로 양호한 광학 특성을 제공할 수 있다.
도 6, 도 8, 도 10, 도 12 및 도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(예: 도 4a 및 도 5의 카메라 모듈(400))은 앞서 설명한 광학 조건(예: 수학식 1 내지 수학식 4)을 만족하는 다양한 실시 예의 렌즈 광학계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 6의 제1 실시 예에 따른 렌즈 광학계(500), 도 8의 제2 실시 예에 따른 렌즈 광학계(600), 도 10의 제3 실시 예에 따른 렌즈 광학계(700), 도 12의 제4 실시 예에 따른 렌즈 광학계(800) 및 도 14의 제5 실시 예에 따른 렌즈 광학계(900)는 앞서 설명한 수학식 1 내지 수학식 4 중 적어도 하나를 만족할 수 있다. 수학식 1 내지 수학식 4에 기초하여 계산된 각 실시 예들의 광학 조건 데이터는 아래 [표 14]와 같이 나타낼 수 있다.
수학식 1 수학식 2 수학식 3 수학식 4
제1 실시예 0.316056 1.364 0.462214 0.368613
제2 실시예 0.324238 1.178491 0.36608 0.456944
제3 실시예 0.317075 1.348611 0.458213 0.361134
제4 실시예 0.298708 1.4145 0.245971 0.376777
제5 실시예 0.246361 2.119597 0.391715 0.502891
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(400)은, 카메라 하우징(410); 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들(예: 렌즈 유닛(421))을 포함하는 렌즈 어셈블리(420); 상면(image plane)(441a)이 상기 복수의 렌즈들의 광 축(OA)에 평행하도록 상기 카메라 하우징의 일 측에 배치되는 이미지 센서(441); 및 상기 렌즈 어셈블리와 상기 광 축 방향으로 정렬되고, 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서의 사이에 배치되는 반사 부재(430);를 포함하고, 상기 복수의 렌즈들은 피사체(OBJ) 측으로부터 상기 반사 부재 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(422), 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)를 포함하고, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 피사체를 향하는 렌즈면이 볼록한 형상으로 형성되고, 상기 제4 렌즈는 상기 반사 부재를 향하는 렌즈면이 오목한 형상으로 형성되고, 상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(optical distance)(DT)에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리(D1)의 비율은 1 미만이고, 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리(D1)에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(D2)의 비율은 1 이상이고, 상기 광학 거리는, 상기 광 축을 따라 상기 복수의 렌즈들로 입사된 광이 상기 반사 부재를 거쳐 상기 이미지 센서로 진행하는 경로인 광 경로(optical path)(OP) 상의 길이로 규정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈는, 상기 피사체를 향하는 제1 렌즈면(422a) 및 상기 제1 렌즈면의 반대면인 제2 렌즈면(422b)을 포함하고, 상기 반사 부재는, 상기 복수의 렌즈들을 향하는 입사면(431) 및 상기 입사면에 수직하고 상기 이미지 센서를 향하는 출사면(433)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈은 다음의 [수학식 1]을 만족할 수 있다.
[수학식 1] 0.2 ≤ D1/DT ≤ 0.6
(상기 [수학식 1]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 제1 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'DT'는 상기 제1 렌즈의 상기 제1 렌즈면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈은 다음의 [수학식 2]를 만족할 수 있다.
[수학식 2] 1 ≤ D2/D1 ≤ 2.5
(상기 [수학식 2]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 제1 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'D2'는 상기 반사 부재의 상기 출사면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 상기 광학 거리는, 상기 제1 렌즈면의 중심점에서 상기 상면까지의 상기 광 경로 상의 길이이고, 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 상기 광학 거리는, 상기 제1 렌즈면의 상기 중심점에서 상기 입사면까지의 상기 광 경로 상의 길이이고, 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 상기 광학 거리는, 상기 출사면에서 상기 상면까지의 상기 광 경로 상의 길이일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 반사 부재는 상기 광 경로 상에서 상기 복수의 렌즈들과 상기 이미지 센서의 사이에 배치되고, 상기 반사 부재의 상기 입사면은 상기 제4 렌즈의 일 면(425b)과 마주볼 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 반사 부재는 상기 입사면과 상기 출사면을 경사지게 연결하는 반사면(435)을 더 포함하고, 상기 복수의 렌즈들을 통과하여 상기 입사면으로 입사된 외부 광은, 상기 반사면에 의해 입사된 방향에 수직한 방향으로 반사되고 상기 출사면을 통해 상기 이미지 센서를 향해 출사될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 렌즈 어셈블리는, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈 중 적어도 2매가 비구면 렌즈로 형성되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제3 렌즈면(423a) 및 상기 제3 렌즈면의 반대면인 제4 렌즈면(423b)을 포함하고, 상기 제3 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제5 렌즈면(424a) 및 상기 제5 렌즈면의 반대면인 제6 렌즈면(424b)을 포함하고, 상기 제4 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제7 렌즈면(425a) 및 상기 제7 렌즈면의 반대면인 제8 렌즈면(425b)을 포함하고, 상기 렌즈 어셈블리는, 상기 제1 렌즈면 내지 상기 제8 렌즈면이 비구면으로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제4 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제7 렌즈면 및 상기 반사 부재를 향하는 제8 렌즈면을 포함하고, 다음의 [수학식 3]을 만족할 수 있다.
[수학식 3] 0.15 ≤ D3/T ≤ 0.65
(상기 [수학식 3]에서 'D3'는 상기 제4 렌즈의 상기 제8 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'T'는 상기 제1 렌즈의 상기 광 축 상의 두께를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 제4 렌즈의 상기 제8 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리는, 상기 제8 렌즈면의 중심점에서 상기 입사면까지의 상기 광 경로 상의 길이이고, 상기 제1 렌즈의 상기 광 축 상의 두께는, 상기 제1 렌즈면의 중심점에서 상기 제2 렌즈면의 중심점까지의 길이일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 복수의 렌즈들 및 상기 반사 부재는 상기 카메라 모듈의 렌즈 광학계를 형성하고, 상기 렌즈 광학계는 다음의 [수학식 4]를 만족할 수 있다.
[수학식 4] 0.3 ≤ f1/f ≤ 0.6
(상기 [수학식 4]에서 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타내고, 'f'는 상기 렌즈 광학계의 합성 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 제1 렌즈의 아베수는 30보다 크고, 상기 제2 렌즈의 아베수는 30 이하일 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)는, 하우징(310); 상기 하우징의 전면을 통해 시각적으로 노출되도록 상기 하우징 내부에 배치되는 디스플레이(330); 및 상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 하우징의 일부 영역을 통해 외부 광을 수신하도록 구성되는 카메라 모듈(305, 312, 400);을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 카메라 하우징(410); 적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들(예: 렌즈 유닛(421))을 포함하는 렌즈 어셈블리(420); 상면(image plane)(441a)이 상기 복수의 렌즈들의 광 축(OA)에 평행하도록 상기 카메라 하우징의 일 측에 배치되는 이미지 센서(441); 및 상기 렌즈 어셈블리와 상기 광 축 방향으로 정렬되고, 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서의 사이에 배치되는 반사 부재(430);를 포함하고, 상기 복수의 렌즈들은 피사체(OBJ) 측으로부터 상기 반사 부재 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈(422), 제2 렌즈(423), 제3 렌즈(424) 및 제4 렌즈(425)를 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 제4 렌즈와 마주보는 입사면(431) 및 상기 입사면에 수직하고 상기 이미지 센서와 마주보는 출사면(433)을 포함하고, 상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 피사체를 향하는 피사체 측 렌즈면(422a)이 볼록한 형상으로 형성되고, 상기 제4 렌즈는 상기 반사 부재를 향하는 반사 부재 측 렌즈면(425b)이 오목한 형상으로 형성되고, 상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(optical distance)에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리의 비율은 1 미만이고, 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리의 비율은 1 이상이고, 상기 광학 거리는 상기 광 축을 따라 상기 복수의 렌즈들로 입사된 외부 광이 상기 반사 부재를 거쳐 상기 이미지 센서로 진행하는 경로인 광 경로(optical path) 상의 길이로 규정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈은 다음의 [수학식 1]을 만족할 수 있다.
[수학식 1] 0.2 ≤ D1/DT ≤ 0.6
(상기 [수학식 1]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 피사체 측 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'DT'는 상기 제1 렌즈의 상기 피사체 측 렌즈면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈은 다음의 [수학식 2]를 만족할 수 있다.
[수학식 2] 1 ≤ D2/D1 ≤ 2.5
(상기 [수학식 2]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 피사체 측 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'D2'는 상기 반사 부재의 상기 출사면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 카메라 모듈은 다음의 [수학식 3]을 만족할 수 있다.
[수학식 3] 0.15 ≤ D3/T ≤ 0.65
(상기 [수학식 3]에서 'D3'는 상기 제4 렌즈의 상기 반사 부재 측 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'T'는 상기 제1 렌즈의 상기 광 축 상의 두께를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 복수의 렌즈들 및 상기 반사 부재는 상기 카메라 모듈의 렌즈 광학계를 형성하고, 상기 렌즈 광학계는 다음의 [수학식 4]를 만족할 수 있다.
[수학식 4] 0.3 ≤ f1/f ≤ 0.6
(상기 [수학식 4]에서 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타내고, 'f'는 상기 렌즈 광학계의 합성 초점 거리를 나타냄)
다양한 실시 예에서, 상기 렌즈 어셈블리는, 상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈 중 적어도 2매가 비구면 렌즈로 형성되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 반사 부재는 상기 입사면과 상기 출사면을 경사지게 연결하는 반사면(435)을 더 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 상기 복수의 렌즈들을 통과하여 상기 입사면으로 입사된 외부 광이 상기 반사면에 의해 입사된 방향에 수직한 방향으로 반사되고 상기 출사면을 통해 상기 이미지 센서를 향해 출사되도록 구성될 수 있다.
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 (15)

  1. 카메라 모듈에 있어서,
    카메라 하우징;
    적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리;
    상면(image plane)이 상기 복수의 렌즈들의 광 축에 평행하도록 상기 카메라 하우징의 일 측에 배치되는 이미지 센서; 및
    상기 렌즈 어셈블리와 상기 광 축 방향으로 정렬되고, 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서의 사이에 배치되는 반사 부재;를 포함하고,
    상기 복수의 렌즈들은 피사체 측으로부터 상기 반사 부재 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 피사체를 향하는 렌즈면이 볼록한 형상으로 형성되고,
    상기 제4 렌즈는 상기 반사 부재를 향하는 렌즈면이 오목한 형상으로 형성되고,
    상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(optical distance)에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리의 비율은 1 미만이고,
    상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리의 비율은 1 이상이고,
    상기 광학 거리는, 상기 광 축을 따라 상기 복수의 렌즈들로 입사된 광이 상기 반사 부재를 거쳐 상기 이미지 센서로 진행하는 경로인 광 경로(optical path) 상의 길이로 규정되는, 카메라 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 렌즈는, 상기 피사체를 향하는 제1 렌즈면 및 상기 제1 렌즈면의 반대면인 제2 렌즈면을 포함하고,
    상기 반사 부재는, 상기 복수의 렌즈들을 향하는 입사면 및 상기 입사면에 수직하고 상기 이미지 센서를 향하는 출사면을 포함하는, 카메라 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    다음의 [수학식 1]을 만족하는, 카메라 모듈.
    [수학식 1]
    0.2 ≤ D1/DT ≤ 0.6
    (상기 [수학식 1]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 제1 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'DT'는 상기 제1 렌즈의 상기 제1 렌즈면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
  4. 청구항 2에 있어서,
    다음의 [수학식 2]를 만족하는, 카메라 모듈.
    [수학식 2]
    1 ≤ D2/D1 ≤ 2.5
    (상기 [수학식 2]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 제1 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'D2'는 상기 반사 부재의 상기 출사면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 상기 광학 거리는, 상기 제1 렌즈면의 중심점에서 상기 상면까지의 상기 광 경로 상의 길이이고,
    상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 상기 광학 거리는, 상기 제1 렌즈면의 상기 중심점에서 상기 입사면까지의 상기 광 경로 상의 길이이고,
    상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 상기 광학 거리는, 상기 출사면에서 상기 상면까지의 상기 광 경로 상의 길이인, 카메라 모듈.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 광 경로 상에서 상기 복수의 렌즈들과 상기 이미지 센서의 사이에 배치되고,
    상기 반사 부재의 상기 입사면은 상기 제4 렌즈의 일 면과 마주보는, 카메라 모듈.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 입사면과 상기 출사면을 경사지게 연결하는 반사면을 더 포함하고,
    상기 복수의 렌즈들을 통과하여 상기 입사면으로 입사된 외부 광은, 상기 반사면에 의해 입사된 방향에 수직한 방향으로 반사되고 상기 출사면을 통해 상기 이미지 센서를 향해 출사되는, 카메라 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈 어셈블리는,
    상기 제1 렌즈, 상기 제2 렌즈, 상기 제3 렌즈 및 상기 제4 렌즈 중 적어도 2매가 비구면 렌즈로 형성되도록 구성되는, 카메라 모듈.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제3 렌즈면 및 상기 제3 렌즈면의 반대면인 제4 렌즈면을 포함하고,
    상기 제3 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제5 렌즈면 및 상기 제5 렌즈면의 반대면인 제6 렌즈면을 포함하고,
    상기 제4 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제7 렌즈면 및 상기 제7 렌즈면의 반대면인 제8 렌즈면을 포함하고,
    상기 렌즈 어셈블리는, 상기 제1 렌즈면 내지 상기 제8 렌즈면이 비구면으로 형성되는, 카메라 모듈.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제4 렌즈는 상기 피사체를 향하는 제7 렌즈면 및 상기 반사 부재를 향하는 제8 렌즈면을 포함하고,
    다음의 [수학식 3]을 만족하는, 카메라 모듈.
    [수학식 3]
    0.15 ≤ D3/T ≤ 0.65
    (상기 [수학식 3]에서 'D3'는 상기 제4 렌즈의 상기 제8 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'T'는 상기 제1 렌즈의 상기 광 축 상의 두께를 나타냄)
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제4 렌즈의 상기 제8 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리는, 상기 제8 렌즈면의 중심점에서 상기 입사면까지의 상기 광 경로 상의 길이이고,
    상기 제1 렌즈의 상기 광 축 상의 두께는, 상기 제1 렌즈면의 중심점에서 상기 제2 렌즈면의 중심점까지의 길이인, 카메라 모듈.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 렌즈들 및 상기 반사 부재는 상기 카메라 모듈의 렌즈 광학계를 형성하고,
    상기 렌즈 광학계는 다음의 [수학식 4]를 만족하는, 카메라 모듈.
    [수학식 4]
    0.3 ≤ f1/f ≤ 0.6
    (상기 [수학식 4]에서 'f1'은 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 나타내고, 'f'는 상기 렌즈 광학계의 합성 초점 거리를 나타냄)
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 렌즈의 아베수는 30보다 크고,
    상기 제2 렌즈의 아베수는 30 이하인, 카메라 모듈.
  14. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 전면을 통해 시각적으로 노출되도록 상기 하우징 내부에 배치되는 디스플레이; 및
    상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 하우징의 일부 영역을 통해 외부 광을 수신하도록 구성되는 카메라 모듈;을 포함하고,
    상기 카메라 모듈은,
    카메라 하우징;
    적어도 일부가 상기 카메라 하우징 내부에 배치되고, 복수의 렌즈들을 포함하는 렌즈 어셈블리;
    상면(image plane)이 상기 복수의 렌즈들의 광 축에 평행하도록 상기 카메라 하우징의 일 측에 배치되는 이미지 센서; 및
    상기 렌즈 어셈블리와 상기 광 축 방향으로 정렬되고, 광학적으로 상기 렌즈 어셈블리와 상기 이미지 센서의 사이에 배치되는 반사 부재;를 포함하고,
    상기 복수의 렌즈들은 피사체 측으로부터 상기 반사 부재 측으로 순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈 및 제4 렌즈를 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 제4 렌즈와 마주보는 입사면 및 상기 입사면에 수직하고 상기 이미지 센서와 마주보는 출사면을 포함하고,
    상기 제1 렌즈는 정의 굴절력을 갖고, 상기 피사체를 향하는 피사체 측 렌즈면이 볼록한 형상으로 형성되고,
    상기 제4 렌즈는 상기 반사 부재를 향하는 반사 부재 측 렌즈면이 오목한 형상으로 형성되고,
    상기 제1 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리(optical distance)에 대한 상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리의 비율은 1 미만이고,
    상기 제1 렌즈와 상기 반사 부재 사이의 광학 거리에 대한 상기 반사 부재와 상기 이미지 센서 사이의 광학 거리의 비율은 1 이상이고,
    상기 광학 거리는 상기 광 축을 따라 상기 복수의 렌즈들로 입사된 외부 광이 상기 반사 부재를 거쳐 상기 이미지 센서로 진행하는 경로인 광 경로(optical path) 상의 길이로 규정되는, 전자 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 만족하는, 전자 장치.
    [수학식 1]
    0.2 ≤ D1/DT ≤ 0.6
    [수학식 2]
    1 ≤ D2/D1 ≤ 2.5(상기 [수학식 1] 및 상기 [수학식 2]에서 'D1'은 상기 제1 렌즈의 상기 피사체 측 렌즈면과 상기 반사 부재의 상기 입사면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'DT'는 상기 제1 렌즈의 상기 피사체 측 렌즈면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타내고, 'D2'는 상기 반사 부재의 상기 출사면과 상기 이미지 센서의 상기 상면 사이의 상기 광학 거리를 나타냄)
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