(57)【要約】実施例のカメラモジュールは、複数のイメージフレームを出力するイメージセンサーと、イメージセンサー上に配置され、外部からイメージセンサーに入射する光の経路を調節する可変レンズを含むレンズアセンブリーと、可変レンズを制御するための制御信号を生成する制御部と、複数のイメージフレームを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部とを含み、合成イメージは複数のイメージフレームより高い解像度を有し、複数のイメージフレームは可変レンズによって互いに異なる光経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであり得る。【選択図】図１
2021503815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のイメージフレームを出力するイメージセンサーと、
前記イメージセンサー上に配置され、外部から前記イメージセンサーに入射する光の経路を調節する可変レンズを含むレンズアセンブリーと、
前記可変レンズを制御するための制御信号を生成する制御部と、
前記複数のイメージフレームを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部と、を含み、
前記合成イメージは、前記複数のイメージフレームより高い解像度を有し、
前記複数のイメージフレームは、前記可変レンズによって互いに異なる光の経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームである、カメラモジュール。
【請求項２】
前記イメージセンサーは、前記複数のイメージフレームの中で一つのイメージフレームを生成した後、前記可変レンズによって前記光の経路が調節されたことを示すフィードバック信号を受信して前記複数のイメージフレームの中で他の一つのイメージフレームを生成する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記イメージセンサーは、第１領域及び第２領域を含み、
前記制御部は、外部から入射して前記可変レンズを通過する光の経路を前記イメージセンサーの前記第１領域から前記第２領域に変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記可変レンズは、前記制御信号に応じて互いに異なる性質の２種の液体が成す界面が変形される液体レンズを含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記可変レンズは、
少なくとも一つのレンズと、
前記少なくとも一つのレンズを前記制御信号に応じて垂直方向又は水平方向の少なくとも一方向に移動させる又はティルティングさせるアクチュエータと、を含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記イメージセンサーは、第１領域及び第２領域を含み、
前記制御部は、外部から入射して前記可変レンズを通過する光の経路を前記イメージセンサーの第１領域から前記第２領域に変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記イメージセンサーは、第３領域及び第４領域をさらに含み、
前記制御部は、
前記第２領域から前記第３領域に光の経路を変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力し、
前記第３領域から前記第４領域に光の経路を変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力する、請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記イメージ合成部は、
前記イメージセンサーから伝達された第１〜第４イメージフレームを用いて第１超解像度イメージフレームを合成し、
次に前記イメージセンサーから出力される第５イメージフレーム及び前記第２〜第４イメージフレームを用いて第２超解像度イメージフレームを合成する、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
光の経路を調節する液体レンズを含むレンズアセンブリーと、
前記レンズアセンブリーを用いて複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、
前記液体レンズを制御する制御部と、
前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成する合成部と、を含み、
前記複数のイメージは、前記液体レンズによって前記光の経路が互いに異なるように変更されて生成されたイメージを含む、カメラモジュール。
【請求項１０】
複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、
前記イメージセンサーに入射する光の経路を形成するレンズアセンブリーと、
前記光の経路と前記イメージセンサーの位置の少なくとも一つを調節する制御部と、
前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部と、を含み、
前記複数のイメージは、前記レンズアセンブリーによって互いに異なる光の経路に生成されたイメージ又は前記イメージセンサーの異なる位置で生成されたイメージを含む、カメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラモジュールに関するものである。より具体的に、本発明は超解像度（ｓｕｐｅｒ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）イメージを生成することができるカメラモジュール及び光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯用装置の使用者は、高解像度を有しながらも大きさが小さくて多様な撮影機能（光学ズーム機能（ｚｏｏｍ−ｉｎ／ｚｏｏｍ−ｏｕｔ）、オートフォーカシング（Ａｕｔｏ−Ｆｏｃｕｓｉｎｇ、ＡＦ）機能、手ぶれ補正又はオプティカルイメージスタビライゼーション（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ、ＯＩＳ）機能など）を有する光学機器を望んでいる。このような撮影機能は複数のレンズを組み合わせて直接レンズを動かす方法によって具現化することができるが、レンズの数を増加させる場合、光学機器の大きさが大きくなることがある。
【０００３】
オートフォーカスと手ぶれ補正の機能は、レンズホルダーに固定されて光軸が整列された複数のレンズモジュールが、光軸方向又は光軸の直角方向に移動するかチルティング（Ｔｉｌｔｉｎｇ）することによってなされ、レンズモジュールを駆動させるために別途のレンズ駆動装置を使う。しかし、レンズ駆動装置は電力消費が高く、これを保護するために、カメラモジュールとは別にカバーガラスを付け加えなければならないから、全体の厚さが厚くなる。
【０００４】
また、高品質イメージに対する需要者の要求が高くなるにつれて、高解像度イメージを撮影することができるイメージセンサーが要求されている。しかし、このために、イメージセンサーに含まれるピクセルの数が増加するしかない。これはイメージセンサーのサイズを増加させることになり、消費電力を浪費する結果をもたらすことができる。
【０００５】
すなわち、既存のカメラモジュールは複数のアレイのデータをそのまま使うので、イメージセンサーの物理的分解能に対応する解像度を有する限界がある。また、超解像度のイメージを生成するためには、多数のカメラを使わなければならない制約に従う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はピクセル数を増加させずに超解像度イメージを生成することができるカメラモジュールを提供するためのものである。
【０００７】
本発明で達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しなかった他の技術的課題は下記の記載から実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施例によるカメラモジュールは、複数のイメージフレームを出力するイメージセンサーと、前記イメージセンサー上に配置され、外部から前記イメージセンサーに入射する光の経路を調節する可変レンズを含むレンズアセンブリーと、前記可変レンズを制御するための制御信号を生成する制御部と、前記複数のイメージフレームを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部とを含み、前記合成イメージは前記複数のイメージフレームより高い解像度を有し、前記複数のイメージフレームは前記可変レンズによって互いに異なる光の経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであるか、又は前記レンズアセンブリーに対する前記イメージセンサーの相対位置が変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであってもよい。
【０００９】
他の実施例によるカメラモジュールは、複数のイメージフレームを出力するイメージセンサーと、前記イメージセンサー上に配置され、外部から前記イメージセンサーに入射する光の経路を調節する可変レンズを含むレンズアセンブリーと、前記可変レンズを制御するための制御信号を生成する制御部と、前記複数のイメージフレームを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部とを含み、前記合成イメージは前記複数のイメージフレームより高い解像度を有し、前記複数のイメージフレームは前記可変レンズによって互いに異なる光の経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであってもよい。
【００１０】
例えば、前記複数のイメージフレームは、第１イメージフレーム及び第２イメージフレームを含み、前記第２イメージフレームは前記第１イメージフレームを基準に第１間隔だけ移動したイメージフレームであってもよい。
【００１１】
例えば、前記イメージセンサーは、前記複数のイメージフレームの中で一つのイメージフレームを生成した後、前記可変レンズによって前記光の経路が調節されたことを示すフィードバック信号を受信し、前記複数のイメージフレームの中で他の一つのイメージフレームを生成することができる。
【００１２】
例えば、前記制御部は、前記複数のイメージフレームの中で一つのイメージフレームの生成完了信号を受信した後、前記制御信号を前記可変レンズに伝送して前記光の経路を調節することができる。
【００１３】
例えば、前記イメージセンサーは、第１領域及び第２領域を含み、前記制御部は、外部から入射して前記可変レンズを通過する光の経路を前記イメージセンサーの前記第１領域から前記第２領域に変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力することができる。
【００１４】
例えば、前記可変レンズは、前記制御信号に応じて互いに異なる性質の２種の液体が成す界面が変形される液体レンズを含むことができる。
【００１５】
例えば、前記可変レンズは、前記制御信号に応じて下部プレートの角度が変更される可変プリズムであってもよい。
【００１６】
例えば、前記可変レンズは、少なくとも一つのレンズと、前記少なくとも一つのレンズを前記制御信号に応じて垂直方向又は水平方向の少なくとも一方向に移動させるかティルティングさせるアクチュエータとを含むことができる。
【００１７】
例えば、前記イメージセンサーは、第１領域及び第２領域を含み、前記制御部は、外部から入射して前記可変レンズを通過する光の経路を前記イメージセンサーの第１領域から前記第２領域に変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力することができる。
【００１８】
例えば、前記イメージセンサーは、第３領域及び第４領域をさらに含み、前記制御部は、前記第２領域から前記第３領域に光の経路を変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力し、前記第３領域から前記第４領域に光の経路を変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力することができる。
【００１９】
例えば、前記制御信号は、前記レンズアセンブリーの画角（ＦＯＶ）を第１方向に変更させる信号、前記レンズアセンブリーの画角を第２方向に変更させる信号、前記レンズアセンブリーの画角を第３方向に変更させる信号、及び前記レンズアセンブリーの画角を第４方向に変更させる信号を含むことができる。
【００２０】
さらに他の実施例によるカメラモジュールは、複数のイメージフレームを出力するイメージセンサーを含むイメージセンシング部と、前記イメージセンサー上に配置され、外部から前記イメージセンサーに入射する光の経路を形成するレンズアセンブリーと、前記レンズアセンブリーに対する前記イメージセンサーの相対位置を調節する制御信号を生成する制御部と、前記複数のイメージフレームを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部とを含み、前記合成イメージは前記複数のイメージフレームより高い解像度を有し、前記複数のイメージフレームは、前記レンズアセンブリーに対する前記イメージセンサーの相対位置が変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであってもよい。
【００２１】
例えば、前記複数のイメージフレームは、第１イメージフレーム及び第２イメージフレームを含み、前記第２イメージフレームは、前記第１イメージフレームを基準に第１間隔だけ移動したイメージフレームであってもよい。
【００２２】
例えば、前記イメージセンシング部は、前記イメージセンサーを前記制御信号に応じて光軸方向又は光軸方向に垂直な方向の少なくとも一方向に移動させるかティルティングさせるアクチュエータをさらに含むことができる。
【００２３】
例えば、前記イメージセンサーは、第１領域及び第２領域を含み、前記制御部は、外部から入射して前記レンズアセンブリーを通過する光を受光する領域が前記イメージセンサーの第１領域から前記第２領域に変更されるように前記アクチュエータを調整する信号を出力することができる。
【００２４】
例えば、前記イメージセンサーは、第３領域及び第４領域をさらに含み、前記制御部は、外部から入射して前記レンズアセンブリーを通過する光を受光する領域が前記第２領域から前記第３領域に変更されるように前記アクチュエータを調整する信号を出力し、外部から入射して前記レンズアセンブリーを通過する光を受光する領域が前記第３領域から前記第４領域に変更されるように前記アクチュエータを調整する信号を出力することができる。
【００２５】
例えば、前記イメージ合成部は、前記イメージセンサーから伝達された第１〜第４イメージフレームを用いて第１超解像度イメージフレームを合成し、次に前記イメージセンサーから出力される第５イメージフレーム及び前記第２〜第４イメージフレームを用いて第２超解像度イメージフレームを合成することができる。
【００２６】
さらに他の実施例によるカメラモジュールは、光の経路を調節する液体レンズを含むレンズアセンブリーと、前記レンズアセンブリーを用いて複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、前記液体レンズを制御する制御部と、前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成する合成部とを含み、前記複数のイメージは、前記液体レンズによって前記光の経路が互いに異なるように変更されて生成されたイメージを含むことができる。
【００２７】
さらに他の実施例によるカメラモジュールは、複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、前記イメージセンサーに入射する光の経路を形成するレンズアセンブリーと、前記光の経路と前記イメージセンサーの位置の少なくとも一つを調節する制御部と、前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部とを含み、前記複数のイメージは、前記レンズアセンブリーによって互いに異なる光の経路に生成されたイメージ又は前記イメージセンサーの異なる位置で生成されたイメージを含むことができる。
【００２８】
さらに他の実施例による光学機器は、前記カメラモジュールと、映像を出力するディスプレイ部と、前記カメラモジュールに電源を供給するバッテリーと、前記カメラモジュール、前記ディスプレイ部及び前記バッテリーを実装するハウジングとを含むことができる。
【００２９】
さらに他の実施例によるイメージ生成方法は、第１イメージフレームを出力する段階と、前記第１イメージフレームから第１方向に第１距離だけ移動した第２イメージフレームを生成する段階と、前記第２イメージフレームから第２方向に前記第１距離だけ移動した第３イメージフレームを生成する段階と、前記第３イメージフレームから第３方向に前記第１距離だけ移動した第４イメージフレームを生成する段階と、前記第１イメージフレーム〜第４イメージフレームを合成して合成イメージを生成する段階とを含み、前記合成イメージは前記複数のイメージフレームより高い解像度を有することができる。
【００３０】
前記本発明の様態は本発明の好適な実施例による一部に過ぎず、本発明の技術的特徴が反映された多様な実施例が当該技術分野の通常的な知識を有する者によって以下で詳述する本発明の詳細な説明から導出されて理解可能である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明による装置の効果について説明すれば次のようである。
【００３２】
本発明の一実施例によるカメラモジュールによれば、超解像度イメージを得るために要求される高い演算量が必要であるが、ピクセル数を増加させないながらも多数のカメラを使わずに、光の経路を変更させる可変レンズ又はレンズアセンブリーに対する相対位置が変わるイメージセンサーを用いてハードウェア的に解決することができる。すなわち、ピクセル距離（ＰＤ）の半分（０．５ＰＤ）だけシフトした多数のアレイデータを用いるので、イメージセンサーの物理的分解能より高い超解像度を有するイメージを得ることができる。
【００３３】
また、順次入力される現在フレームに対して連続的に合成フレームを生成することにより、フレームレートの低下を防止することができる。
【００３４】
本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は以下の記載から本発明が属する分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施例によるカメラモジュールを示すブロック図である。
【図２ａ】図１に示すカメラモジュールの実施例を示す図である。
【図２ｂ】図１に示すカメラモジュールの実施例を示す図である。
【図３】可変レンズのＦＯＶの角度を変更させる動作の一実施例を説明するための図である。
【図４】図２ａに示すカメラモジュールに含まれた可変レンズの一実施例を示す図である。
【図５】図２ａに示すカメラモジュールに含まれた可変レンズの他の実施例を示す図である。
【図６】図５に示す実施例による可変レンズをより詳細に説明するための図である。
【図７】一実施例による液体レンズを示す図である。
【図８】他の実施例によるカメラモジュールを示すブロック図である。
【図９】図８に示すイメージセンシング部の一実施例による断面図である。
【図１０】図８に示すイメージセンシング部の他の実施例による平面図である。
【図１１】図８に示すイメージセンシング部のさらに他の実施例の平面図である。
【図１２ａ】図８に示すイメージセンシング部のさらに他の実施例の斜視図である。
【図１２ｂ】図８に示すイメージセンシング部のさらに他の実施例の斜視図である。
【図１３】一実施例によるカメラモジュールの動作方法を説明するための図である。
【図１４】図１３で説明するカメラモジュールの動作方法をより詳細に説明するための図である。
【図１５】一実施例によるカメラモジュールの動作方法のタイミング図である。
【図１６】一実施例によるカメラモジュールのフレーム合成方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明する。実施例は多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を有することができるが、特定の実施例を図面に例示し本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、実施例の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものに理解されなければならない。
【００３７】
“第１”、“第２”などの用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。また、実施例の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は実施例を説明するためのものであり、実施例の範囲を限定するものではない。
【００３８】
実施例の説明において、各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の“上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”に形成されるものとして記載される場合、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は二つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するかあるいは一つ以上の他の要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が前記二つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるものを全て含む。また“上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”と表現される場合、１個の要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を基準に上方だけでなく下方の意味も含むことができる。
【００３９】
また、以下に使われる“上／上部／上の”及び“下／下部／下の”などの関係的な用語は、そのような実体又は要素間のある物理的又は論理的関係又は手順を必ず要求するか内包せず、ある１個の実体又は要素を他の実体又は要素と区別するために用いることもできる。
【００４０】
実施例によるカメラモジュール１０、２０を直交座標系を用いて説明するが、他の座標系を用いて説明することもできる。直交座標系によれば、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は互いに直交するが、実施例はこれに限られない。すなわち、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は互いに交差してもよい。
【００４１】
以下、一実施例によるカメラモジュール１０を添付図面に基づいて説明する。
【００４２】
図１は一実施例によるカメラモジュール１０を示すブロック図である。
【００４３】
図１を参照すると、カメラモジュール１０は、レンズアセンブリー１００Ａ、イメージセンサー２００Ａ、イメージ合成部３００及び制御部４００Ａを含むことができる。
【００４４】
レンズアセンブリー１００Ａは、カメラモジュール１０の外部から入射する光を通過させ、イメージセンサー２００Ａに光信号を伝達することができる。レンズアセンブリー１００Ａは、可変レンズ１１０を含むことができる。実施例によって、レンズアセンブリー１００Ａは可変レンズ１１０の他に少なくとも一つのレンズをさらに含むことができる。レンズアセンブリー１００Ａに含まれたレンズは単一光学系を形成し、イメージセンサー２００Ａの光軸を中心に整列されることができる。
【００４５】
可変レンズ１１０は、制御部４００Ａの制御によってレンズアセンブリー１００Ａの光の経路を変更させることができる。可変レンズ１１０はイメージセンサー２００Ａに入射する光の経路を変更させることができ、例えば光信号の焦点距離とＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）の角度又はＦＯＶの方向などを変更させることができる。
【００４６】
一実施例によれば、可変レンズ１１０は液体レンズ（ｌｉｑｕｉｄ  ｌｅｎｓ）又は可変プリズムからなることができる。もしくは、可変レンズ１１０は液体レンズを含まず、少なくとも一つの固体レンズのみ含むことができる。この場合、可変プリズムのような光学素子の素材は流動性がなくて屈折率が１以上かつ３以下であり得る。また、可変レンズ１１０の内側の物質が２種以上の素材から具現化されることができ、各素材の境界面が変更されて光学電力を変更させることができる。
【００４７】
他の実施例によれば、可変レンズ１１０は、少なくとも一つのレンズ及び少なくとも一つのレンズと結合されたアクチュエータからなることができる。ここで、少なくとも一つのレンズは液体レンズであっても、固体レンズであってもよく、液体レンズと固体レンズの両者を含むこともできる。アクチュエータは、制御部４００Ａの制御によって少なくとも一つのレンズの物理的変位を制御することができる。すなわち、アクチュエータは少なくとも一つのレンズとイメージセンサー２００Ａとの間の距離を調節するか、少なくとも一つのレンズとイメージセンサー２００Ａとの間の角度を調節することができる。もしくは、アクチュエータは少なくとも一つのレンズをイメージセンサー２００Ａのピクセルアレイが成す平面のｘ軸及びｙ軸方向に移動（ｓｈｉｆｔ）させることができる。また、アクチュエータはイメージセンサー２００Ａのピクセルアレイに入射する光の経路を変更させることができる。例えば、可変レンズ１１０に含まれる少なくとも一つのレンズに液体レンズが含まれない場合、すなわち、可変レンズ１１０に含まれる少なくとも一つのレンズがいずれも固体レンズの場合、アクチュエータは少なくとも一つのレンズを制御部４００Ａから出力される制御信号（すなわち、図１に示す第１信号）に応じて垂直方向又は水平方向の少なくとも一方向に移動させるかティルティングさせることができる。
【００４８】
イメージセンサー２００Ａは、レンズアセンブリー１００Ａを通過した光信号を受信し、光信号に対応する電気信号に変換するピクセルアレイ、ピクセルアレイに含まれた複数のピクセルを駆動する駆動回路、及び各ピクセルのアナログピクセル信号をリード（ｒｅａｄ）するリードアウト回路を含むことができる。リードアウト回路は、アナログピクセル信号を基準信号と比較し、アナログ−デジタル変換によってデジタルピクセル信号（又は映像信号）を生成することができる。ここで、ピクセルアレイに含まれた各ピクセルのデジタルピクセル信号は映像信号を構成し、映像信号はフレーム単位で伝送されるので、イメージフレームに定義されることができる。すなわち、イメージセンサーは複数のイメージフレームを出力することができる。
【００４９】
イメージ合成部３００は、イメージセンサー２００Ａから映像信号を受信し、映像信号を処理（例えば、補間、フレーム合成など）するイメージプロセッサであり得る。特に、イメージ合成部３００は、複数のフレームの映像信号（低解像度）を用いて単一フレームの映像信号（高解像度）に合成することができる。複数のイメージフレームは可変レンズ１１０によって互いに異なる光の経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであり得る。イメージ合成部３００は後処理器と呼ぶことができる。複数のイメージフレームは、第１イメージフレーム及び第２イメージフレームを含むことができ、第２イメージフレームは、第１イメージフレームを基準に第１間隔だけ移動したイメージフレームであり得る。
【００５０】
制御部４００Ａは、可変レンズ１１０とイメージセンサー２００Ａを制御し、可変レンズ１１０の制御状態と同期化してイメージセンサー２００Ａが映像信号を生成するようにする。このために、制御部４００Ａは、可変レンズ１１０と第１信号を送受信し、イメージセンサー２００Ａと第２信号を送受信することができる。
【００５１】
第１信号は制御部４００Ａによって生成され、可変レンズ１１０の光の経路制御のためのレンズ制御信号を含むか、可変レンズ１１０の焦点距離又はＦＯＶの角度の制御のためのレンズ制御信号を含むことができる。特に、レンズ制御信号は可変レンズ１１０を透過する光の経路を決定することができる。また、レンズ制御信号は可変レンズ１１０のＦＯＶの角度の変更方向と変更角度を決定することができる。実施例によって、第１信号は可変レンズ１１０によって生成され、レンズ制御信号に応じて可変レンズ１１０の制御が完了したことを示す応答信号を含むことができる。制御部４００Ａは可変レンズドライバーと呼ぶことができる。
【００５２】
第２信号はイメージセンサー２００Ａによって生成され、レンズ制御信号を可変レンズ１１０に伝送することを指示する同期信号を含むことができる。実施例によって、第２信号はイメージセンサー２００Ａによって生成され、可変レンズ１１０の光の経路制御のための制御信号の基礎となる制御情報を含むことができる。実施例によって、第２信号は制御部４００Ａによって生成され、レンズ制御信号に応じて可変レンズ１１０の制御が完了したことを示す応答信号を受信したことを示すフィードバック信号を含むことができる。
【００５３】
また、第２信号はイメージセンサー２００Ａを駆動させる駆動信号を含むことができる。
【００５４】
ここで、第１信号と第２信号に含まれる信号は例示的なものであり、必要によって省略されるか他の信号が付加されることができる。
【００５５】
図２ａは図１に示すカメラモジュール１０の一実施例１０Ａを示す図である。
【００５６】
図２ａを参照すると、カメラモジュール１０Ａは、レンズアセンブリー、イメージセンサー２００Ａ及び基板２５０を含むことができる。ここで、レンズアセンブリーは、ホルダー１３０Ａ、レンズバレル１４０Ａ、第１レンズ部１５０Ａ、第２レンズ部１６０Ａ及びＩＲ（赤外線）を透過させるか遮断させるＩＲガラス１７０を含むことができ、これらの少なくとも一構成は省略されるか互いに上下の配置の関係が変更されることもできる。また、レンズアセンブリーは、制御部４００Ａの制御によって光の経路を変更させることができる可変レンズ１１０をさらに含むことができる。
【００５７】
ホルダー１３０Ａはレンズバレル１４０Ａと結合してレンズバレル１４０Ａを支持し、イメージセンサー２００Ａが付着された基板２５０に結合することができる。また、ホルダー１３０Ａは、レンズバレル１４０Ａの下部にＩＲガラス１７０が付着されることができる空間を備えることができる。ホルダー１３０Ａは螺旋形構造を有し、同様に螺旋形構造を有するレンズバレル１４０Ａと回転可能に結合することができる。しかし、これは例示的なものであり、ホルダー１３０Ａとレンズバレル１４０Ａは接着剤（例えば、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）などの接着用樹脂）を介して結合するか、ホルダー１３０Ａとレンズバレル１４０Ａが一体型に形成されることもできる。
【００５８】
レンズバレル１４０Ａはホルダー１３０Ａと結合し、内部に第１レンズ部１５０Ａ、第２レンズ部１６０Ａ及び可変レンズ１１０を収容することができる空間を備えることができる。レンズバレル１４０Ａは第１レンズ部１５０Ａ、第２レンズ部１６０Ａ及び可変レンズ１１０と回転可能に結合することができるが、これは例示的なものであり、接着剤を用いる方式などの他の方式で結合することができる。
【００５９】
第１レンズ部１５０Ａは第２レンズ部１５０Ａの前方に配置されることができる。第１レンズ部１５０Ａは少なくとも一つのレンズからなることができ、又は２個以上の複数のレンズが中心軸を基準に整列されて光学系を形成することもできる。ここで、中心軸はカメラモジュール１０：１０Ａの光学系の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ  ａｘｉｓ）と同一であり得る。第１レンズ部１５０Ａは、図２ａに示すように、１個のレンズからなることができるが、必ずしもこれに限定されない。
【００６０】
第２レンズ部１６０Ａは第１レンズ部１５０Ａの後方に配置されることができる。カメラモジュール１０、１０Ａの外部から第１レンズ部１５０Ａに入射する光は第１レンズ部１５０Ａを通過して第２レンズ部１６０Ａに入射することができる。第２レンズ部１６０Ａは少なくとも一つのレンズからなることができ、又は２個以上の複数のレンズが中心軸を基準に整列されて光学系を形成することもできる。ここで、中心軸はカメラモジュール１０、１０Ａの光学系の光軸と同一であり得る。第２レンズ部１６０Ａは、図２ａに示すように、１個のレンズからなることができるが、必ずしもこれに限定されない。
【００６１】
第１レンズ部１５０Ａ及び第２レンズ部１６０Ａを、液体レンズと区別するために、‘第１固体レンズ部’及び‘第２固体レンズ部’とそれぞれ呼ぶこともできる。
【００６２】
前述したように、レンズアセンブリーは可変レンズ１１０をさらに含むことができ、可変レンズ１１０の位置は第１位置Ｐ１〜第４位置Ｐ４のいずれか一つであり得る。しかし、これは例示的なものであり、第１レンズ部１５０Ａ、第２レンズ部１６０Ａ、ＩＲガラス１７０の有無及び相対的な位置によって可変レンズ１１０は他の所に位置することもできる。ただし、可変レンズ１１０はレンズアセンブリーに入射する光が通過する領域である光の経路上に位置して焦点距離又はＦＯＶの角度を変更させることができる。
【００６３】
第１位置Ｐ１はレンズバレル１４０Ａの外部に相当する位置であり、第２位置Ｐ２はレンズバレル１４０Ａの内部において第１レンズ部１５０Ａの上部に相当する位置である。第３位置Ｐ３はレンズバレル１４０Ａの内部において第１レンズ部１５０Ａと第２レンズ部１６０Ａとの間に相当する位置であり、第４位置Ｐ４はレンズバレル１４０Ａの内部において第２レンズ部１６０Ａの下部に相当する位置である。
【００６４】
ＩＲガラス１７０は第２レンズ部１６０Ａを通過した光に対して特定の波長の範囲の光をフィルタリングすることができる。ＩＲガラス１７０はホルダー１３０Ａの内部の溝に装着及び固定されることができる。
【００６５】
イメージセンサー２００Ａは基板２５０に装着されることができ、レンズアセンブリーを通過した光を映像信号に変換する機能を果たすことができる。
【００６６】
基板２５０はホルダー１３０Ａの下部に配置され、イメージ合成部３００及び制御部４００Ａとともに各構成間の電気信号を伝達するための配線を含むことができる。また、基板２５０にはカメラモジュール１０の外部の電源又はその他の装置（例えば、アプリケーションプロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ））と電気的に連結するためのコネクター（図示せず）が連結されることができる。
【００６７】
基板２５０はＲＦＰＣＢ（Ｒｉｇｉｄ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）からなり、カメラモジュール１０、１０Ａが装着される空間が要求することによってベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）されることができるが、実施例はこれに限定されない。
【００６８】
図２ｂは図１に示すカメラモジュール１０の他の実施例１０Ｂを示す図である。
【００６９】
図２ｂに示すカメラモジュール１０Ｂの構成要素の中で、図２ａに示すカメラモジュール１０Ａの構成要素と同じ部分に対しては同じ参照符号を使い、重複説明を省略し、違う部分についてのみ次のように説明する。よって、図２ａに示すカメラモジュール１０Ａの説明は図２ｂの各構成要素に対しても適用することができる。
【００７０】
カメラモジュール１０Ｂは、レンズアセンブリー、イメージセンサー２００Ａ及び基板２５０を含むことができ、これらの少なくとも一構成は省略されるか、互いに上下の配置の関係が変更されることもできる。図２ｂに示すイメージセンサー２００Ａ及び基板２５０は図２ｂに示すイメージセンサー２００Ａ及び基板２５０にそれぞれ相当するので、これについての説明を省略する。また、カメラモジュール１０Ｂは、カバー１８６をさらに含むことができる。カバー１８６は、レンズアセンブリーの上部開口を露出させながらカメラモジュール１０Ｂの構成要素を包囲して取り囲むように配置されてカメラモジュール１０Ｂの各構成要素を保護することができる。
【００７１】
レンズアセンブリーは、可変レンズ１１０、ホルダー１３０Ｂ、レンズバレル１４０Ｂ、第１レンズ部１５０Ｂ、第２レンズ部１６０Ｂ及びＩＲガラス１７０を含むことができる。これらの少なくとも一構成は省略されるか互いに上下の配置の関係が変更されることもできる。
【００７２】
図２ｂに示す可変レンズ１１０、ホルダー１３０Ｂ、レンズバレル１４０Ｂ、第１レンズ部１５０Ｂ、第２レンズ部１６０Ｂ及びＩＲガラス１７０は図２ａに示す可変レンズ１１０、ホルダー１３０Ａ、レンズバレル１４０Ａ、第１レンズ部１５０Ａ、第２レンズ部１６０Ａ及びＩＲガラス１７０とそれぞれ同じ機能を果たす。しかし、ＩＲガラス１７０を除き、図２ｂに示す可変レンズ１１０、ホルダー１３０Ｂ、レンズバレル１４０Ｂ、第１レンズ部１５０Ｂ及び第２レンズ部１６０Ｂは図２ａに示す可変レンズ１１０、ホルダー１３０Ａ、レンズバレル１４０Ａ、第１レンズ部１５０Ａ及び第２レンズ部１６０Ａと次のように他の構成を有することができる。
【００７３】
図２ａに示すレンズバレル１４０Ａはホルダー１３０Ａに挿入される構造を有する反面、図２ｂに示すレンズバレル１４０Ｂはホルダー１３０Ｂの上部から離隔して配置されることができる。
【００７４】
ホルダー１３０Ｂは連結部１９２〜１９８とアクチュエータ１８２、１８４を介してレンズバレル１４０Ｂと結合してレンズバレル１４０Ｂを支持することができる。また、図２ａに示すホルダー１３０Ａのように、図２ｂに示すホルダー１３０Ｂは、レンズバレル１４０Ｂの下部にＩＲガラス１７０が付着することができる空間を備えることができる。
【００７５】
レンズバレル１４０Ｂは内部に、第１レンズ部１５０Ｂ、第２レンズ部１６０Ｂ及び可変レンズ１１０に含まれることができるレンズを収容することができる空間を備えることができる。レンズバレル１４０Ｂは、第１レンズ部１５０Ｂ、第２レンズ部１６０Ｂ及び可変レンズ１１０のレンズと回転可能に結合することができるが、これは例示的なものであり、接着剤を用いた方式などの他の方式で結合することができる。
【００７６】
また、図２ａに示す第１レンズ部１５０Ａは単一レンズのみ有する反面、図２ｂに示す第１レンズ部１５０Ｂは２個のレンズを有する。これと同様に、図２ａに示す第２レンズ部１６０Ａは単一レンズのみ有する反面、図２ｂに示す第２レンズ部１６０Ｂは２個のレンズを有する。しかし、実施例はこれに限られず、第１及び第２レンズ部１５０Ｂ、１６０Ｂのそれぞれに含まれるレンズの個数は、図２ａに示すように、一つであってもよく、３個以上であってもよい。
【００７７】
図２ｂに示す可変レンズ１１０は、アクチュエータ１８２、１８４、接着部１８８及び連結部１９２、１９４、１９６、１９８を含むことができる。また、可変レンズ１１０は少なくとも一つのレンズを含むことができ、少なくとも一つのレンズは液体レンズのみ含むか、固体レンズのみ含むか、液体レンズと固体レンズの両者を含むことができる。
【００７８】
図２ｂで、可変レンズ１１０に含まれるアクチュエータ１８２、１８４の個数が２個であるものとして例示されているが、他の実施例によれば、アクチュエータ１８２、１８４の個数は１個であってもよい。すなわち、図２ｂに示すアクチュエータ１８２、１８４は一体に具現化されることもできる。また、アクチュエータ１８２、１８４の個数は３個以上であってもよい。このように、実施例はアクチュエータ１８２、１８４の特定の個数に限られない。
【００７９】
アクチュエータ１８２、１８４は、レンズアセンブリーに含まれた少なくとも一つのレンズを制御部４００Ａから出力される制御信号、すなわち、第１信号に応答して垂直方向又は水平方向の少なくとも一方向に移動させるかティルティングさせることができる。このために、アクチュエータ１８２、１８４はレンズバレル１４０Ｂの外側壁の周りに配置されることができる。
【００８０】
アクチュエータ１８２、１８４は、制御部４００Ａの制御によってレンズ１５０Ｂ、１６０Ｂの物理的変位を制御することができる。すなわち、アクチュエータ１８２、１８４は少なくとも一つのレンズ１５０Ｂ、１６０Ｂとイメージセンサー２００Ａとの間の距離を調節するか、少なくとも一つのレンズ１５０Ｂ、１６０Ｂとイメージセンサー２００Ａとの間の角度を調節することができる。もしくは、アクチュエータ１８２、１８４は少なくとも一つのレンズをイメージセンサー２００Ａのピクセルアレイが成す平面のｘ軸及びｙ軸方向に移動（ｓｈｉｆｔ）させることができる。また、アクチュエータ１８２、１８４はイメージセンサー２００Ａのピクセルアレイに入射する光の経路を変更させることができる。例えば、可変レンズ１１０に含まれる少なくとも一つのレンズに液体レンズが含まれない場合、すなわち、可変レンズ１１０に含まれる少なくとも一つのレンズがいずれも固体レンズの場合、アクチュエータ１８２、１８４は、第１及び第２レンズ部１５０Ｂ、１６０Ｂと可変レンズ１１０に含まれることができる少なくとも一つのレンズを制御部４００Ａから出力される制御信号（すなわち、図１に示す第１信号）に応じて垂直方向又は水平方向の少なくとも一方向に移動させることができる。
【００８１】
前述したように、アクチュエータ１８２、１８４がレンズアセンブリーに含まれた少なくとも一つのレンズを垂直方向にも移動させることができ、水平方向にも移動させることができ、ティルティングさせることができるなら、アクチュエータ１８２、１８４によって光の経路が変更されることができる。アクチュエータ１８２、１８４はレンズを精密に移動させることができ、制御部４００Ａから電圧又は電流の形態として出力される駆動信号に応答して駆動することができる。ここで、駆動信号は第１信号に含まれることができる。
【００８２】
例えば、レンズバレル１４０Ｂはアクチュエータ１８２、１８４によって１ｍｍ以下の距離だけ移動することができ、光軸又は光軸の垂直方向に移動するかティルティングすることができ、ティルティング角度は１°以下であり得る。
【００８３】
また、前述した動作を具現化するために、アクチュエータ１８２、１８４は、圧電素子（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｌｅｍｅｎｔ）、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ）、又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）であり得るが、実施例はアクチュエータ１８２、１８４の特定の形態に限られない。
【００８４】
アクチュエータ１８２、１８４がレンズアセンブリーに含まれた少なくとも一つのレンズを水平方向に移動させるために、アクチュエータ１８２、１８４はレンズバレル１４０Ｂの側部に配置され、レンズバレル１４０Ｂ全体を水平方向（例えば、ｘ軸方向又はｙ軸方向の少なくとも一方向）に移動させることができる。このために、アクチュエータ１８２、１８４とレンズバレル１４０Ｂとの間に連結部１９２、１９６が介在されて配置されることができる。連結部１９２、１９６はアクチュエータ１８２、１８４とレンズバレル１４０Ｂを連結する役割を果たす。場合によって、アクチュエータ１８２、１８４がレンズバレル１４０Ｂに直接連結される場合、連結部１９２、１９６は省略されることができる。
【００８５】
また、アクチュエータ１８２、１８４がレンズアセンブリーに含まれた少なくとも一つのレンズを垂直方向に移動させるために、アクチュエータ１８２、１８４はホルダー１３０Ｂの上部に配置されてレンズバレル１４０Ｂ全体を垂直方向（例えば、ｚ軸方向）に移動させることができる。このために、アクチュエータ１８２、１８４とホルダー１３０Ｂとの間に連結部１９４、１９８が介在されて配置されることができる。連結部１９４、１９８はアクチュエータ１８２、１８４とホルダー１３０Ｂを連結する役割を果たす。場合によって、アクチュエータ１８２、１８４がホルダー１３０Ｂに直接連結される場合、連結部１９４、１９８は省略されることができる。
【００８６】
アクチュエータはＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ）の形態に具現化されることもできる。この場合、レンズバレルの周辺に配置されるコイルを含み、バレル及びコイルから離隔してハウジング又はヨークに配置されるマグネットと相互作用してレンズバレルの位置を調節することができる。この場合、弾性部材などの一端がバレルを支持し、他端がハウジング又はヨークと結合して配置されることができる。
【００８７】
また、可変レンズ１１０は接着部１８８をさらに含むことができる。接着部１８８はカバー１８６とアクチュエータ１８２、１８４を結合させる役割を果たす。カバー１８６は固定される反面、アクチュエータ１８２、１８４は水平方向又は垂直方向の少なくとも一方向に移動するかティルティングすることができる。このために、接着部１８８はアクチュエータ１８２、１８４が動けるようにする物質からなることもでき、場合によって接着部１８８は省略されることもできる。仮に、接着部１８８が省略される場合、カバー１８６とアクチュエータ１８２、１８４は互いに離隔して配置されることができる。
【００８８】
図３は可変レンズによる光の経路の変更を示すもので、可変レンズのＦＯＶの角度を変更させる動作の一実施例を説明するための図である。
【００８９】
図３を参照すると、レンズアセンブリー１００Ａは特定のＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）を有することができる。ＦＯＶはイメージセンサー２００Ａがレンズアセンブリー１００Ａを介してキャプチャーすることができる入射光の範囲を意味し、ＦＯＶの角度に定義されることができる。通常的なレンズアセンブリーのＦＯＶの角度は６０度〜１４０Ａ度の範囲を有することができる。レンズアセンブリー１００Ａを上から（すなわち、光軸に垂直な方向に）見るときのｘ軸とｙ軸を仮定すれば、ＦＯＶの角度は第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）を含むことができる。第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）はｘ軸に沿って決定されるＦＯＶの角度を意味し、第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）はｙ軸に沿って決定されるＦＯＶの角度を意味する。
【００９０】
イメージセンサー２００Ａのピクセルアレイに含まれた複数のピクセルはＮ×Ｍ（ここで、Ｎ、Ｍはそれぞれ１以上の整数）のマトリックス状に配列されることができる。すなわち、Ｎ個のピクセルがｘ軸に沿って配置され、Ｍ個のピクセルがｙ軸に沿って配置されることができる。第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）にあたるＦＯＶを通して入射する光信号はＮ×Ｍのピクセルアレイに入射する。
【００９１】
レンズアセンブリー１００Ａを通過する光の経路又はレンズアセンブリー１００ＡのＦＯＶは第１信号に含まれたレンズ制御信号に応じて変更されることができる。レンズ制御信号は第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）をそれぞれ変更させることができ、レンズ制御信号による第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）の変化は第１角度変化量（θｘ）及び第２角度変化量（θｙ）によって決定される。
【００９２】
第１角度変化量（θｘ）及び第２角度変化量（θｙ）はそれぞれ次の数式１及び数式２によって定義されることができる。
【００９３】
［数式１］
【数１】
2021503815.tif 000003
【００９４】
［数式２］
【数２】
2021503815.tif 000004
【００９５】
ここで、ａは０．１より大きくて０．５よりは小さく、ｂは１より大きくて２よりは小さい値を有することができるが、実施例の範囲はこれに限定されない。
【００９６】
ここで、θｘとθｙはイメージセンサー２００Ａが生成するイメージの変化角度であり、実際の可変レンズ１１０の変化角度はこれより大きいか小さいことができる。可変レンズ１１０が透過型の場合、θｘとθｙのそれぞれは２より小さい値を有するのが一般的であり、可変レンズ１１０が反射型の場合、θｘとθｙのそれぞれは１より大きいことが一般的であるが、レンズアセンブリー１００Ａの光学系の構成によってその値は非常に異なることができる。
【００９７】
図４は図２ａに示すカメラモジュール１０Ａに含まれた可変レンズの一実施例を示す図である。
【００９８】
図４を参照すると、可変レンズ４０は図１に示す可変レンズ１１０の一実施例であり、可変レンズ４０は、上下に配置されたプレートの間に流動体４１を含む構造を有することができる。流動体４１は屈折率１〜２の流動性素材からなり、流動体４１に駆動電圧を印加すれば、流動体４１が特定方向に集中して、下部プレートのイメージセンサーに対する角度が変更されることができる。また、流動体４１に印加される駆動電圧が増加するほど（又は駆動電圧の偏差が増加するほど）イメージセンサー２００Ａに対する下部プレートの角度が増加することができる。このような特性を用いて、レンズ制御信号に応じて第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）の変化が発生するように可変レンズ４０に印加される駆動電圧が予め決定されることができる。
【００９９】
可変レンズ４０は可変プリズムであり得るが、本発明の範囲はこれに限定されない。
【０１００】
図５は図２ａに示すカメラモジュール１０Ａに含まれた可変レンズ１１０の他の実施例５０を示す図である。
【０１０１】
図５を参照すると、可変レンズ５０は図１に示す可変レンズ１１０の他の実施例であり、可変レンズ５０は上下に配置されたプレートの間に性質の異なる２種の液体５１を含む構造を有することができる。２種の液体５１は屈折率１〜２の流動性素材からなり、２種の液体５１に駆動電圧を印加すれば、２種の液体５１が成す界面が変形されて界面のＦＯＶの角度が変更されることができる。また、２種の液体５１に印加される駆動電圧が増加するほど（又は駆動電圧の偏差が増加するほど）界面のＦＯＶの角度変化が増加することができる。このような特性を用いて、レンズ制御信号に応じて第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）の変化が発生するように可変レンズ５０に印加される駆動電圧が予め決定されることができる。
【０１０２】
図６は図５に示す実施例による可変レンズをより詳細に説明するための図である。
【０１０３】
具体的に、図６の（ａ）は液体レンズ２８を説明し、図６の（ｂ）は液体レンズ２８の等価回路を説明する。ここで、液体レンズ２８は図５の可変レンズ５０を意味することができる。
【０１０４】
まず、図６（ａ）を参照すると、駆動電圧に対応して界面が調整される液体レンズ２８は同じ角距離に４個の異なる方向に配置されて第１電極を構成する複数の電極セクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４及び第２電極を構成する電極セクターを介して駆動電圧の印加を受けることができる。第１電極を構成する複数の電極セクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４及び第２電極を構成する電極セクターを介して駆動電圧が印加されれば、レンズ領域３１０に配置された伝導性液体と非伝導性液体との間の境界面が変形されることができる。伝導性液体と非伝導性液体との間の境界面の変形の程度及び形態は制御回路（図１の制御部４００Ａ）によって制御されることができる。
【０１０５】
また、図６（ｂ）を参照すると、液体レンズ２８の一側は互いに異なる電極セクターＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４から電圧の印加を受け、他側は第２電極の電極セクターＣ０と連結されて電圧の印加を受ける複数のキャパシター３０として説明することができる。
【０１０６】
本明細書では個別電極が４個であるものを例として説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
【０１０７】
図７は一実施例による液体レンズ７００を示す図である。
【０１０８】
図７を参照すると、液体レンズ７００は図６に示す液体レンズ２８の断面の一実施例に相当することができる。
【０１０９】
液体レンズ７００は、伝導性液体７２、非伝導性液体７３、プレート、電極部及び絶縁層７６を含むことができる。プレートは、第１プレート７４を含むことができ、追加として第２プレート７７と第３プレート７１をさらに含むことができる。電極部は、第１電極７５−１及び第２電極７５−２を含むことができる。
【０１１０】
第２プレート７７と第３プレート７１は透明な素材からなることができる。第２プレート７７及び第３プレート７１のいずれか一つは液体レンズ７００においてレンズアセンブリー１００Ａを通過する光を先に受けるように配置されることができる。第３プレート７１は第１電極７５−１の下部に配置されることができ、第２プレート７７は第２電極７５−２の上部に配置されることができる。
【０１１１】
伝導性液体７２と非伝導性液体７３は前記第１プレート７４の開口領域によって決定されるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）内に充填されることができる。すなわち、キャビティには異なる性質の伝導性液体７２と非伝導性液体７３が充填されることができ、異なる性質の伝導性液体７２と非伝導性液体７３との間には界面ＩＦが形成されることができる。
【０１１２】
伝導性液体７２と非伝導性液体７３が成す界面ＩＦの屈曲、傾斜度などが変わるにつれて液体レンズ７００の焦点距離又は形状が調整されることができる。前記界面ＩＦを介して光信号が通過することができる領域が図６で説明したレンズ領域３１０に対応することができる。
【０１１３】
ここで、伝導性液体７２は、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）及び臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）の少なくとも１種を含むことができ、またエチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）と臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）が混合されて形成されることができ、非伝導性液体７３はフェニル（ｐｈｅｎｙｌ）系のシリコンオイルを含むことができる。
【０１１４】
第１プレート７４は、第３プレート７１と第２プレート７７との間に位置し、既定の傾斜面（例えば、約５９度〜６１度の角度を有する傾斜面）を有する開口領域を含むことができる。すなわち、第１プレート７４は内部に傾斜面を含むことができ、このような傾斜面によって定義されるキャビティ内に伝導性液体７２と非伝導性液体７３が配置されることができる。第１プレート７４は液体レンズ７００内に異なる性質の２種の液体７２、７３を閉じこめるハウジング構造物であり、第３プレート７１及び第２プレート７７は光信号が通過する領域を含んでいるので、透明度の高いガラス（ｇｌａｓｓ）のような素材から形成されることができ、工程の便宜上（同じ素材の中間層を使って接合する場合、キャビティを満たした液体が流れ出ることを防止することが容易である）第１プレート７４もガラスのような素材から形成されることができる。他の実施例によって、第１プレート７４は、光信号の透過が容易でないように、不純物を含むこともできる。
【０１１５】
第１電極７５−１と第２電極７５−２は、伝導性液体７２と非伝導性液体７３が成す界面ＩＦを制御するための制御回路（図１の制御部４００Ａ）から受信される駆動電圧を印加する機能を果たすことができる。第１電極７５−１は第１プレート７４の傾斜面に配置されることができ、第２電極７５−２は第１プレート７４の上部に配置されることができる。
【０１１６】
図６で説明したように、第３プレート７１及び第２プレート７７に隣接した第１プレート７４の両側には個別電極Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４と共通電極Ｃ０を形成するための電極及び／又は電極パターンが含まれることができる。第２電極７５−２は伝導性液体７２に接触するように配置される共通電極であり得るし、第１電極７５−１は絶縁層７６を挟んで伝導性液体７２に近くに配置される個別電極であり得る。
【０１１７】
ここで、第１電極７５−１と第２電極７５−２はクロム（Ｃｒ）を含むことができる。クロミウム（ｃｈｒｏｍｉｕｍ）又はクロム（Ｃｈｒｏｍ）は銀色の光沢がある堅い遷移金属であり、壊れやすくてめったに変色せず、融点が高いことが特徴である。しかし、クロミウムを含む合金は腐食に強くて堅いから、他の金属との合金形態として使われることができる。特に、クロム（Ｃｒ）は腐食及び変色が少ないため、キャビティを満たす伝導性液体にも強い特徴がある。
【０１１８】
個別電極と共通電極間の電圧差によって界面ＩＦがキャビティの傾斜面と接する地点が変わることができ、これを用いて駆動電圧を向き合う個別電極の間に非対称的に制御することにより、予め決まったＦＯＶの角度の変更方向及び変更角度にＦＯＶを変更させることができる。
【０１１９】
絶縁層７６は第１電極７５−１を伝導性液体７２及び非伝導性液体７３と物理的に絶縁させるための構成である。例えば、絶縁層７６はパリレンＣ（ｐａｒｙｌｅｎｅ  Ｃ）を含むことができ、コーティング、蒸着、メッキなどの方法で具現化されることができる。
【０１２０】
絶縁層７６は伝導性液体７２及び非伝導性液体７３と接触することができる傾斜面を初めとして第１プレート７４の上部及び非伝導性液体７３の下部までに延びて配置されることができる。図示のものとは違い、絶縁層７６は第１電極７５−１の上部に配置されることができる。第１電極７５−１と第２電極７５−２が隣接して配置される第１プレート７４の上部で、絶縁層７６は、第１電極７５−１が伝導性液体７２と接触しないように、第１電極７５−１を取り囲む形態に配置されることができ、図７のように少なくとも一部が第２電極７５−２と接触するように配置されることができるが、本発明の範囲はこれに限定されない。
【０１２１】
第２プレート７７は透明な素材のガラスから形成されることができ、第３プレート７１及び開口領域とともにキャビティを構成し、伝導性液体７２と非伝導性液体７３が充填されることができるようにする。
【０１２２】
以下、他の実施例によるカメラモジュール２０を添付図面に基づいて説明する。
【０１２３】
図８は他の実施例によるカメラモジュール２０を示すブロック図である。
【０１２４】
図８を参照すると、カメラモジュール２０は、レンズアセンブリー１００Ｂ、イメージセンシング部２００Ｂ、イメージ合成部３００及び制御部４００Ｂを含むことができる。ここで、イメージ合成部３００は図１に示すイメージ合成部３００と同じ役割を果たすので、同じ参照符号を使い、重複説明を省略する。
【０１２５】
レンズアセンブリー１００Ｂはイメージセンシング部２００Ｂ上に配置され、カメラモジュール２０の外部から入射する光を通過させ、イメージセンシング部２００Ｂに含まれたイメージセンサー２３０に光信号を伝達することができる。すなわち、レンズアセンブリー１００Ｂはイメージセンシング部２００Ｂに入射する光の経路を形成することができる。
【０１２６】
レンズアセンブリー１００Ｂは図２ａ又は図２ｂに示すような構成を有することができる。ここで、レンズアセンブリー１００Ｂは可変レンズ１１０を含むこともでき、可変レンズ１１０を含まないこともできる。
【０１２７】
仮に、レンズアセンブリー１００Ｂが可変レンズ１１０を含まない場合、図２ａ又は図２ｂに示すカメラモジュール１０Ａ、１０Ｂにおいて可変レンズ１１０が除かれた構成がレンズアセンブリー１００Ｂの構成であり得るので、これについての重複説明を省略する。
【０１２８】
イメージセンシング部２００Ｂは、イメージセンサー２３０及びアクチュエータ２４０を含むことができる。イメージセンシング部２００Ｂは制御部４００Ｂの制御の下でレンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置を調節することができる。このために、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０の物理的変位を調節することができる。
【０１２９】
図１に示す一実施例によるカメラモジュール１０の場合、可変レンズ１１０を用いて外部からイメージセンサー２００Ａに入射する光の経路を調節する。
【０１３０】
図８に示す他の実施例によるカメラモジュール２０の場合、レンズアセンブリー（すなわち、レンズ）に対するイメージセンサー２３０の相対位置を調節することにより、イメージセンサー２３０に入射する光の経路を調節する効果を得ることができる。
【０１３１】
図８に示すレンズアセンブリー１００Ｂが図１に示すレンズアセンブリー１００Ａのように可変レンズ１１０を含む場合、カメラモジュール２０において、外部からイメージセンサー２３０に入射する光の経路を可変レンズ１１０によって１次的に調節し、アクチュエータ２４０によって２次的に調節することができる。
【０１３２】
また、レンズアセンブリー１００Ｂが可変レンズ１１０を含む場合、制御部４００Ｂは、制御部４００Ａと同様に、レンズアセンブリー１００Ｂ及びイメージセンサー２３０を制御することができる。この場合、図８に示す第３信号は第１信号を含み、第４信号は第２信号を含むことができる。しかし、レンズアセンブリー１００Ｂが可変レンズ１１０を含まない場合、第３信号を省略することができる。
【０１３３】
前述したように、制御部４００Ｂはイメージセンシング部２００Ｂのアクチュエータ２４０を制御してレンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置を調節することができる。このために、制御部４００Ｂはイメージセンシング部２００Ｂと第４信号を送受信することができる。すなわち、第４信号に応答して、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０を光軸方向（又は、光軸に平行な方向、例えば、ｚ軸方向）又は光軸方向に垂直な水平方向の少なくとも一方向に移動させるかティルティングさせることができる。このために、アクチュエータ２４０は、圧電素子（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｌｅｍｅｎｔ）、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）、又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）であり得るが、実施例はアクチュエータ２４０の特定の形態に限られない。
【０１３４】
また、光軸方向（又は、光軸に平行な方向、例えば、ｚ軸方向）又は光軸方向に垂直な水平方向の少なくとも一方向に、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０自体を移動させることもでき、図２ａ又は図２ｂに示すように、イメージセンサー２３０が配置された基板２５０を移動させることもでき、イメージセンサー２３０のパッケージを移動させることもでき、イメージセンサー２３０のピクセルアレイを移動させることができるが、実施例はこれに限られない。
【０１３５】
以下、図８に示すイメージセンシング部（２００Ｂの多様な実施例２００Ｂ１〜２００Ｂ４）を添付図面に基づいて説明するが、実施例はこれに限られない。例えば、実施例によるカメラモジュール２０の構成は図２ａ又は図２ｂに示すカメラモジュール１０Ａ、１０Ｂにおいて、基板２５０とイメージセンサー２００Ａの代わりに、図９〜図１２ｂに示す基板２５０Ａ、２５０Ｂとイメージセンシング部２００Ｂ１〜２００Ｂ４を含み、図２ａ及び図２ｂに示す可変レンズ１１０を省略した構成であり得る。
【０１３６】
図９は図８に示すイメージセンシング部２００Ｂの一実施例２００Ｂ１の断面図を示す。
【０１３７】
図９を参照すると、イメージセンシング部２００Ｂ１は、アクチュエータ２４０Ａ、基板２５０Ａ及びイメージセンサー２３０Ａを含むことができる。ここで、イメージセンサー２３０Ａ及びアクチュエータ２４０Ａは図８に示すイメージセンサー２３０及びアクチュエータ２４０のそれぞれの一実施例に相当する。
【０１３８】
基板２５０Ａはアクチュエータ２４０Ａ上に配置され、イメージセンサー２３０Ａは基板２５０Ａ上に配置されることができる。すなわち、図２ａ又は図２ｂに示す基板２５０の下に、図９に示すように、アクチュエータ２４０Ａが配置されることができる。このような構成において、制御部４００Ｂは、アクチュエータ２４０Ａを光軸方向（又は、光軸に平行な方向、例えば、ｚ軸方向）又は光軸方向に垂直な水平方向の少なくとも一方向に移動させるかティルティングさせることができる。アクチュエータ２４０Ａが動く方向と同じ方向に基板２５０Ａとイメージセンサー２３０Ａが一緒に移動することができる。例えば、アクチュエータ２４０Ａが矢印方向ＡＲ１、ＡＲ２に動くとき、これと同じ方向に基板２５０Ａとイメージセンサー２３０Ａが一緒に動くことができる。
【０１３９】
図１０は図８に示すイメージセンシング部２００Ｂの他の実施例２００Ｂ２の平面図を示す。
【０１４０】
図１０を参照すると、イメージセンシング部２００Ｂ２は、アクチュエータ２４０Ｂ、基板２５０Ｂ、弾性部材２６２〜２６８及びイメージセンサー２３０Ｂを含むことができる。ここで、イメージセンサー２３０Ｂ及びアクチュエータ２４０Ｂは図８に示すイメージセンサー２３０及びアクチュエータ２４０のそれぞれの他の実施例に相当する。
【０１４１】
基板２５０Ｂ及びイメージセンサー２３０Ｂは図２ａ又は図２ｂに示す基板２５０及びイメージセンサー２００Ａとそれぞれ同じ役割を果たす。基板２５０Ｂはイメージセンサー２３０Ｂを囲む枠形の平面形状を有する。イメージセンサー２３０Ｂは枠形の基板２５０Ｂの内部に配置され、基板２５０Ｂの内周面から所定距離だけ離隔して配置されることができる。
【０１４２】
弾性部材２６２〜２６８がイメージセンサー２３０Ｂの外側角部と基板２５０Ｂの内側角部との間にそれぞれ配置され、アクチュエータ２４０Ｂによって物理的変位が変更されたイメージセンサー２３０Ｂの位置を復元させることができる。アクチュエータ２４０Ｂはイメージセンサー２３０Ｂと基板２５０Ｂとの間に配置されることができ、ＭＥＭＳであり得る。
【０１４３】
アクチュエータ２４０Ｂが水平方向又は垂直方向のいずれか一方向に移動するかティルティングするとき、イメージセンサー２３０Ｂもアクチュエータ２４０Ｂが移動する方向と同じ方向に移動することができる。
【０１４４】
図１１は図８に示すイメージセンシング部２００Ｂのさらに他の実施例２００Ｂ３の平面図を示す。
【０１４５】
図１１を参照すると、イメージセンシング部２００Ｂ３は、アクチュエータ（ＡＲ１〜ＡＲ４）２４２〜２４８及びイメージセンサー２３０Ｃを含むことができる。ここで、イメージセンサー２３０Ｃ及びアクチュエータ２４２〜２４８は図８に示すイメージセンサー２３０及びアクチュエータ２４０のそれぞれのさらに他の実施例に相当する。
【０１４６】
アクチュエータ（ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３、ＡＣ４）２４２〜２４８はイメージセンサー２３０Ｃの４辺と対向して配置され、矢印方向ＡＲ３〜ＡＲ６にイメージセンサー２３０Ｃに圧力を付与することにより、イメージセンサー２３０Ｃを水平方向に移動させることができる。すなわち、アクチュエータ（ＡＣ１）２４２はイメージセンサー２３０Ｃの４辺の中で第１辺に矢印方向ＡＲ３に圧力を付与することにより、イメージセンサー２３０Ｃを＋ｘ軸方向に移動させることができる。アクチュエータ（ＡＣ２）２４４はイメージセンサー２３０Ｃの４辺の中で第２辺に矢印方向ＡＲ４に圧力を付与することにより、イメージセンサー２３０Ｃを−ｘ軸方向に移動させることができる。アクチュエータ（ＡＣ３）２４６はイメージセンサー２３０Ｃの４辺の中で第３辺に矢印方向ＡＲ５に圧力を付与することにより、イメージセンサー２３０Ｃを＋ｙ軸方向に移動させることができる。アクチュエータ（ＡＣ４）２４８はイメージセンサー２３０Ｃの４辺の中で第４辺に矢印方向ＡＲ６に圧力を付与することにより、イメージセンサー２３０Ｃを−ｙ軸方向に移動させることができる。
【０１４７】
図１１の場合、イメージセンサー２３０Ｃが四角形の平面形状を有するから、イメージセンシング部２００Ｂ３は４個のアクチュエータ（ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３、ＡＣ４）２４２〜２４８を含むが、実施例はこれに限られない。すなわち、イメージセンサー２３０Ｃの平面形状によって、アクチュエータ２４２〜２４８の個数は４個より多くてもよく、少なくともよい。
【０１４８】
また、図１１にはたとえ示されていないが、イメージセンサー２３０Ｃの上部と下部にもアクチュエータがそれぞれさらに配置され、イメージセンサー２３０Ｃの上部と下部に圧力を付与することにより、イメージセンサー２３０Ｃを垂直方向に移動させることもできる。
【０１４９】
前述したように、イメージセンサー２３０Ｃに圧力を付与するアクチュエータは圧電素子から具現化されることができ、制御部４００Ｂは複数の圧電素子の中で該当圧電素子を駆動させる第４信号を発生することができる。
【０１５０】
図１２ａ及び図１２ｂ図８に示すイメージセンシング部２００Ｂのさらに他の実施例２００Ｂ４の斜視図を示す。
【０１５１】
図１２ｂを参照すると、イメージセンシング部２００Ｂ４は、イメージセンサー２３０Ｄ及びアクチュエータ２４０Ｃを含むことができる。ここで、イメージセンサー２３０Ｄ及びアクチュエータ２４０Ｃは図８に示すイメージセンサー２３０及びアクチュエータ２４０のそれぞれのさらに他の実施例に相当する。
【０１５２】
イメージセンサー２３０Ｄは図１２ａに示すＭＥＭＳ形態のアクチュエータ２４０Ｃ上に配置されることができる。
【０１５３】
アクチュエータ２４０Ｃが制御部４００Ｂの制御の下で水平方向又は垂直方向の少なくとも一方向に移動するかティルティングするとき、イメージセンサー２３０Ｄもアクチュエータ２４０Ｃが移動する方向と同じ方向に移動することができる。
【０１５４】
前述したアクチュエータ２４０Ａ、２４０Ｂ、２４２〜２４８、２４０Ｃによってイメージセンサー２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、２３０Ｄが移動する距離は１ｍｍ以下であり得るし、ティルティング角度は１°以下であり得る。
【０１５５】
一方、図８に示すイメージ合成部３００は、イメージセンサー２３０から映像信号を受信し、映像信号を処理（例えば、補間、フレーム合成など）するイメージプロセッサであり得る。特に、イメージ合成部３００は、複数のフレームの映像信号（低解像度）を用いて単一フレームの映像信号（高解像度）に合成することができる。複数のイメージフレームは、レンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置が変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであり得る。イメージ合成部３００は後処理器と呼ぶことができる。複数のイメージフレームは、第１イメージフレームと第２イメージフレームを含むことができ、第２イメージフレームは、第１イメージフレームを基準に第１間隔だけ移動したイメージフレームであり得る。
【０１５６】
以下、前述したカメラモジュール１０、２０の実施例による動作方法を添付図面に基づいて説明する。
【０１５７】
図１３は一実施例によるカメラモジュール１０、２０の動作方法を説明するための図である。図１４は図１３で説明するカメラモジュール１０、２０の動作方法をより詳細に説明するための図である。
【０１５８】
図１３を参照すると、イメージセンサー２００Ａに入射する光の経路を変更させるかレンズアセンブリーに対するイメージセンサー２３０の相対位置を変更させることによって超解像度（ｓｕｐｅｒ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）イメージを得ることができる方法の模式図が示されている。
【０１５９】
イメージセンサー２００Ａ、２３０のピクセルアレイは、Ｎ×Ｍのマトリックス状に配置された複数のピクセルを含むことができる。以下の説明では、説明の便宜上、図１３のようにピクセルアレイが２×２のマトリックス状に配置された複数のピクセルＡ１〜Ａ４を含むと仮定する。
【０１６０】
各ピクセルＡ１〜Ａ４は、レンズアセンブリー１００Ａ、１００Ｂを介して伝達される光信号に応じて各ピクセル場面ＰＳ１〜ＰＳ４に対するイメージ情報（すなわち、光信号に対応するアナログピクセル信号）を生成することができる。
【０１６１】
ｘ軸方向（又はｙ軸方向）に隣接したピクセル間の距離（例えば、ピクセル中心間の距離）を１ＰＤ（ピクセル距離）とするとき、その半分は０．５ＰＤに相当する。ここで、第１〜第４ピクセル移動Ａ〜Ｄを定義する。
【０１６２】
第１ピクセル移動Ａは各ピクセルＡ１〜Ａ４を＋ｘ軸方向に沿って右側に０．５ＰＤだけ移動させることを意味し、第１ピクセル移動Ａが完了した後のピクセルはＢ１〜Ｂ４である。
【０１６３】
第２ピクセル移動Ｂは各ピクセルＢ１〜Ｂ４を＋ｙ軸方向に沿って下側に０．５ＰＤだけ移動させることを意味し、第２ピクセル移動Ｂが完了した後のピクセルはＣ１〜Ｃ４である。
【０１６４】
第３ピクセル移動Ｃは各ピクセルＣ１〜Ｃ４を−ｘ軸方向に沿って左側に０．５ＰＤだけ移動させることを意味し、第３ピクセル移動Ｃが完了した後のピクセルはＤ１〜Ｄ４である。
【０１６５】
第４ピクセル移動Ｄは各ピクセルＤ１〜Ｄ４を−ｙ軸方向に沿って上側に０．５ＰＤだけ移動させることを意味し、第４ピクセル移動Ｄが完了した後のピクセルはＡ１〜Ａ４である。
【０１６６】
ここで、ピクセル移動はピクセルアレイのピクセルの物理的位置を移動させるものではなく、二つのピクセル（例えば、Ａ１とＡ２）間の仮想のピクセル（例えば、Ｂ１）がピクセル場面を獲得することができるように可変レンズ１１０又はアクチュエータ２４０の少なくとも一つを調整することにより、透過する光の経路又はレンズアセンブリーに対するイメージセンサー２３０の相対位置を調整する動作を意味する。
【０１６７】
図１４を参照すると、各ピクセルＡ１〜Ａ４はピクセル場面Ｓ１を獲得し、イメージセンサー２００Ａ、２３０は各ピクセルＡ１〜Ａ４のピクセル信号から第１フレームＦ１を生成することができる。
【０１６８】
第１ピクセル移動Ａのために、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０はレンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させることによって第１ピクセル移動Ａを遂行することができる。もしくは、第１ピクセル移動Ａのために、レンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置を第１角度変化量（θｘ）だけ右側に移動させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０の相対位置を第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させることによって第１ピクセル移動Ａを遂行することができる。その後、各ピクセルＢ１〜Ｂ４はピクセル場面Ｓ２を獲得し、イメージセンサー２００Ａ、２３０は各ピクセルＢ１〜Ｂ４のピクセル信号から第２フレームＦ２を生成することができる。
【０１６９】
第２ピクセル移動Ｂのために、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０はレンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させることによって第２ピクセル移動Ｂを遂行することができる。もしくは、第２ピクセル移動Ｂのために、レンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置を第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０の相対位置を第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させることによって第２ピクセル移動Ｂを遂行することができる。その後、各ピクセルＣ１〜Ｃ４はピクセル場面Ｓ３を獲得し、イメージセンサー２００Ａ、２３０は各ピクセルＣ１〜Ｃ４のピクセル信号から第３フレームＦ３を生成することができる。
【０１７０】
第３ピクセル移動Ｃのために、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０はレンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させることによって第３ピクセル移動Ｃを遂行することができる。もしくは、第３ピクセル移動Ｃのために、レンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置を第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０の相対位置を第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させることによって第３ピクセル移動Ｃを遂行することができる。その後、各ピクセルＤ１〜Ｄ４はピクセル場面Ｓ４を獲得し、イメージセンサー２００Ａ、２３０は各ピクセルＤ１〜Ｄ４のピクセル信号から第４フレームＦ４を生成することができる。
【０１７１】
第４ピクセル移動Ｄのために、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０はレンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させることによって第４ピクセル移動Ｄを遂行することができる。もしくは、第４ピクセル移動Ｄのために、レンズアセンブリー１００Ｂに対するイメージセンサー２３０の相対位置を第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０の相対位置を第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させることによって第４ピクセル移動Ｄを遂行することができる。その後、各ピクセルＡ１〜Ａ４はピクセル場面Ｓ１を獲得し、イメージセンサー２００Ａ、２３０は各ピクセルＡ１〜Ａ４のピクセル信号から第５フレームＦ５を生成することができる。その後にもピクセル移動及び移動したピクセルによるフレーム生成動作を繰り返し遂行することができる。
【０１７２】
ここで、第１角度変化量（θｘ）と第２角度変化量（θｙ）のそれぞれは０．５ＰＤだけピクセル移動ができるように光の経路変更の程度又はイメージセンサー２３０の相対位置の変更の程度に対応する情報が保存されていることができ、第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）に基づいて予め計算されて保存（例えば、イメージセンサー２００Ａ、２３０又はイメージ合成部３００又は制御部４００Ａ、４００Ｂによって）されることができる。
【０１７３】
イメージセンサー２００Ａは第１領域と第２領域を含み、制御部４００Ａは、外部から入射して可変レンズ１１０を通過する光の経路をイメージセンサー２００Ａの第１領域から第２領域に変更させるように可変レンズ１１０を調整する第１信号を出力することができる。もしくは、イメージセンサー２３０は第１領域と第２領域を含み、制御部４００Ｂは、外部から入射してレンズアセンブリー１００Ｂを通過する光を受光する領域がイメージセンサー２３０の第１領域から第２領域に変更されるようにアクチュエータ２４０を調整する第４信号を出力することができる。
【０１７４】
また、イメージセンサー２００Ａは第３領域と第４領域をさらに含み、制御部４００Ａは、イメージセンサー２００Ａの第２領域から第３領域に光の経路を変更させるように可変レンズ１１０を調整する第１信号を出力し、第３領域から第４領域に光の経路を変更させるように可変レンズ１１０を調整する第１信号を出力することができる。もしくは、イメージセンサー２３０は第３領域と第４領域をさらに含み、制御部４００Ｂは、外部から入射してレンズアセンブリー１００Ｂを通過する光を受光する領域がイメージセンサー２３０の第２領域から第３領域に変更されるようにアクチュエータ２４０を調整する第４信号を出力し、第３領域から第４領域に受光領域が変更されるようにアクチュエータ２４０を調整する第４信号を出力することができる。
【０１７５】
第１信号は、レンズアセンブリー１００Ａの画角（ＦＯＶ）を第１方向に変更させる信号、レンズアセンブリー１００Ａの画角を第２方向に変更させる信号、レンズアセンブリー１００Ａの画角を第３方向に変更させる信号、及びレンズアセンブリー１００Ａの画角を第４方向に変更させる信号を含むことができる。もしくは、第４信号は、イメージセンサー２３０の画角（ＦＯＶ）を第１方向に変更させる信号、イメージセンサー２３０の画角を第２方向に変更させる信号、イメージセンサー２３０の画角を第３方向に変更させる信号、及びイメージセンサー２３０の画角を第４方向に変更させる信号を含むことができる。
【０１７６】
イメージ合成部３００は、イメージセンサー２００Ａから映像信号を受信し、映像信号を処理（例えば、補間、フレーム合成など）するイメージプロセッサであり得る。特に、イメージ合成部３００は、複数のフレームの映像信号（低解像度）を用いて単一フレームの映像信号（高解像度）に合成することができる。複数のイメージフレームは、可変レンズ１１０によって異なる光の経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームであり得る。イメージ合成部３００は後処理器と呼ぶことができる。複数のイメージフレームは、第１イメージフレームと第２イメージフレームを含むことができ、第２イメージフレームは第１イメージフレームを基準に第１間隔だけ移動したイメージフレームであり得る。
【０１７７】
イメージ合成部３００は、第１〜第４フレームを合成することにより、Ｎ×Ｍのピクセルアレイではなくて２Ｎ×２Ｍのピクセルアレイが獲得したイメージを生成することができる。イメージ合成部３００が第１〜第４フレームを合成する方法は、第１〜第４フレームを各ピクセルの位置によって単純併合（例えば、第１行の場合、Ａ１のピクセル信号、Ｂ１のピクセル信号、Ａ２のピクセル信号、Ｂ２のピクセル信号を配列して単一フレームに生成）する方法、又は隣接したピクセルの場合、ピクセル場面がオーバーラップすることを用いていずれか一ピクセル（例えば、Ｃ１）のピクセル信号を隣接したピクセル（例えば、Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｄ１、Ｄ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４）のピクセル信号を用いて補正する方法などを用いることができるが、実施例の範囲はこれに限定されず、多様な超解像度イメージ生成方法を用いることができる。イメージ合成部３００は後処理器と呼ぶことができ、後処理器は、イメージセンサー２００Ａ、２３０から伝達された第１〜第４イメージフレームを用いて第１超解像度イメージフレームを合成し、その後、イメージセンサー２００Ａ、２３０から出力される第５イメージフレーム及び第２〜第４イメージフレームを用いて第２超解像度イメージフレームを合成することができる。
【０１７８】
図１３及び図１４に示すカメラモジュール１０、２０の動作方法によれば、ピクセル移動によって獲得した複数のフレームを合成することによって４倍の解像度を有するイメージを生成することができる。
【０１７９】
図１５は一実施例によるカメラモジュール１０、２０の動作方法のタイミング図である。
【０１８０】
図１５を参照すると、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０はレンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させる第４ピクセル移動Ｄを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ａが、第１信号に応じて可変レンズ１１０による第４ピクセル移動Ｄが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２００Ａに伝達することができる。この際、制御部４００Ａは、第４ピクセル移動Ｄが完了したことを可変レンズ１１０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２００Ａの各ピクセルＡ１〜Ａ４はピクセル場面Ｓ１を獲得し、イメージセンサー２００Ａは各ピクセルＡ１〜Ａ４のピクセル信号から第１フレームＦ１を生成することができる。
【０１８１】
もしくは、イメージセンサー２３０を第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０はイメージセンサー２３０を第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させる第４ピクセル移動Ｄを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ｂが、第４信号に応じてアクチュエータ２４０による第４ピクセル移動Ｄが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２３０に伝達することができる。この際、制御部４００Ｂは、第４ピクセル移動Ｄが完了したことをアクチュエータ２４０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２３０の各ピクセルＡ１〜Ａ４はピクセル場面Ｓ１を獲得し、イメージセンサー２３０は各ピクセルＡ１〜Ａ４のピクセル信号から第１フレームＦ１を生成することができる。
【０１８２】
レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させるようにする第１信号に応じて、可変レンズ１１０は、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させる第１ピクセル移動Ａを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ａが、第１信号に応じて可変レンズ１１０による第１ピクセル移動Ａが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２００Ａに伝達することができる。この際、制御部４００Ａは、第１ピクセル移動Ａが完了したことを可変レンズ１１０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２００Ａの各ピクセルＢ１〜Ｂ４はピクセル場面Ｓ２を獲得し、イメージセンサー２００Ａは各ピクセルＢ１〜Ｂ４のピクセル信号から第２フレームＦ２を生成することができる。
【０１８３】
もしくは、イメージセンサー２３０を第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０は、イメージセンサー２３０を第１角度変化量（θｘ）だけ右側に変更させる第１ピクセル移動Ａを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ｂが、第４信号に応じてアクチュエータ２４０による第１ピクセル移動Ａが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２３０に伝達することができる。この際、制御部４００Ｂは、第１ピクセル移動Ａが完了したことをアクチュエータ２４０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２３０の各ピクセルＢ１〜Ｂ４はピクセル場面Ｓ２を獲得し、イメージセンサー２３０は各ピクセルＢ１〜Ｂ４のピクセル信号から第２フレームＦ２を生成することができる。
【０１８４】
レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０は、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させる第２ピクセル移動Ｂを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ａが、レンズ制御信号に応じて可変レンズ１１０による第２ピクセル移動Ｂが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２００Ａに伝達することができる。この際、制御部４００Ａは、第２ピクセル移動Ｂが完了したことを可変レンズ１１０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２００Ａの各ピクセルＣ１〜Ｃ４はピクセル場面Ｓ３を獲得し、イメージセンサー２００Ａは各ピクセルＣ１〜Ｃ４のピクセル信号から第３フレームＦ３を生成することができる。
【０１８５】
もしくは、イメージセンサー２３０を第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０は、イメージセンサー２３０を第２角度変化量（θｙ）だけ下側に変更させる第２ピクセル移動Ｂを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ｂが、第４信号に応じてアクチュエータ２４０による第２ピクセル移動Ｂが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２３０に伝達することができる。この際、制御部４００Ｂは、第２ピクセル移動Ｂが完了したことをアクチュエータ２４０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２３０の各ピクセルＣ１〜Ｃ４はピクセル場面Ｓ３を獲得し、イメージセンサー２３０は各ピクセルＣ１〜Ｃ４のピクセル信号から第３フレームＦ３を生成することができる。
【０１８６】
レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０は、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させる第３ピクセル移動Ｃを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ａが、レンズ制御信号に応じて可変レンズ１１０による第３ピクセル移動Ｃが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２００Ａに伝達することができる。この際、制御部４００Ａは、第３ピクセル移動Ｃが完了したことを可変レンズ１１０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２００Ａの各ピクセルＤ１〜Ｄ４はピクセル場面Ｓ４を獲得し、イメージセンサー２００Ａは各ピクセルＤ１〜Ｄ４のピクセル信号から第４フレームＦ４を生成することができる。
【０１８７】
もしくは、イメージセンサー２３０を第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０は、イメージセンサー２３０を第１角度変化量（θｘ）だけ左側に変更させる第３ピクセル移動Ｃを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ｂが、第４信号に応じてアクチュエータ２４０による第３ピクセル移動Ｃが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２３０に伝達することができる。この際、制御部４００Ｂは、第３ピクセル移動Ｃが完了したことをアクチュエータ２４０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２３０の各ピクセルＤ１〜Ｄ４はピクセル場面Ｓ４を獲得し、イメージセンサー２３０は各ピクセルＤ１〜Ｄ４のピクセル信号から第４フレームＦ４を生成することができる。
【０１８８】
その後、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させるようにするレンズ制御信号に応じて、可変レンズ１１０は、レンズアセンブリー１００Ａの光の経路又はＦＯＶを第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させる第４ピクセル移動Ｄを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ａが、レンズ制御信号に応じて可変レンズ１１０による第４ピクセル移動Ｄが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２００Ａに伝達することができる。この際、制御部４００Ａは、第４ピクセル移動Ｄが完了したことを可変レンズ１１０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２００Ａの各ピクセルＡ１〜Ａ４はピクセル場面Ｓ１を獲得し、イメージセンサー２００Ａは各ピクセルＡ１〜Ａ４のピクセル信号から第５フレームＦ５を生成することができる。その後にもピクセル移動及び移動したピクセルによるフレーム生成動作を繰り返し遂行することができる。
【０１８９】
もしくは、イメージセンサー２３０を第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させるようにする第４信号に応じて、アクチュエータ２４０は、イメージセンサー２３０を第２角度変化量（θｙ）だけ上側に変更させる第４ピクセル移動Ｄを遂行することができる。実施例によって、制御部４００Ｂが、第４信号に応じてアクチュエータ２４０による第４ピクセル移動Ｄが完了したことを示すフィードバック信号をイメージセンサー２３０に伝達することができる。この際、制御部４００Ｂは、第４ピクセル移動Ｄが完了したことをアクチュエータ２４０からの応答信号又は別途のタイマーによって判断することができる。フィードバック信号を受信したイメージセンサー２３０の各ピクセルＡ１〜Ａ４はピクセル場面Ｓ１を獲得し、イメージセンサー２３０は各ピクセルＡ１〜Ａ４のピクセル信号から第５フレームＦ５を生成することができる。その後にもピクセル移動及び移動したピクセルによるフレーム生成動作を繰り返し遂行することができる。
【０１９０】
特に、図１５において、制御部４００Ａのレンズ制御信号の伝送は、イメージセンサー２００Ａによるイメージフレームの生成が完了してレンズ制御信号を可変レンズ１１０に伝送することを指示する同期信号をイメージセンサー２００Ａが伝送する場合に遂行することができる。すなわち、ピクセル移動、フレーム生成、以後のピクセル移動の順次動作は第１信号と第２信号の送受信によって同期化することによって進むことができる。
【０１９１】
図１６は一実施例によるカメラモジュール１０、２０のフレーム合成方法の一例を示す図である。
【０１９２】
図１６を参照すると、イメージセンサー２００Ａ、２３０が順次的はピクセル移動Ａ〜Ｄによって第１〜第７フレームＦ１〜Ｆ７を順次生成すると仮定する。
【０１９３】
イメージ合成部３００はフレームを順次受け、超解像度ＳＲイメージ合成によって超解像度イメージである合成フレームを生成することができる。
【０１９４】
ここで、図１６に示すように、イメージ合成部３００は、第１〜第４フレームＦ１〜Ｆ４を受けて第１合成フレームＦ１’を生成することができる。その後、イメージ合成部３００は、第２〜第５フレームＦ２〜Ｆ５を受けて第２合成フレームＦ２’を生成することができる。その後、イメージ合成部３００は、第３〜第６フレームＦ３〜Ｆ６を受けて第３合成フレームＦ３’を生成することができる。その後、イメージ合成部３００は、第４〜第７フレームＦ４〜Ｆ７を受け、超解像度イメージ生成アルゴリズムによって第４合成フレームＦ４’を生成することができる。
【０１９５】
ここで、イメージ合成部３００は、イメージセンサー２００Ａ、２３０から第１〜第７フレームＦ１〜Ｆ７を順次受信し、合成フレームの生成のために、現在入力されるフレームの直前の３個のフレームを保存することができる。実施例によって、フレームを保存するバッファーは少なくとも３個のフレームを保存することができる保存容量を有することができる。
【０１９６】
仮に、第１〜第４フレームを用いて合成フレームを生成し、次に第５〜第８フレームを用いて合成フレームを生成すれば、元のフレームレート（ｆｒａｍｅ  ｒａｔｅ）に比べて１／４に減る。しかし、実施例による方式のように順次入力される現在フレーム及び現在フレーム直前の３個のフレームを用いて連続的に合成フレームを生成することによってフレームレートの低下を防止することができる。
【０１９７】
本明細書では４回のピクセル移動によって４倍の解像度を有する超解像度イメージを生成する方式について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、他の方式のピクセル移動によってより高い解像度を有する超解像度イメージを生成することができる。
【０１９８】
さらに他の実施例によるカメラモジュールは、光の経路を調節する液体レンズを含むレンズアセンブリーと、前記レンズアセンブリーを用いて複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、前記液体レンズを制御する制御部と、前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成する合成部とを含み、前記複数のイメージは、前記液体レンズによって前記光の経路が異なるように変更されて生成されたイメージを含むことができる。
【０１９９】
さらに他の実施例によるカメラモジュールは、複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、イメージセンサーに入射する光の経路を形成するレンズアセンブリーと、光の経路とイメージセンサーの位置の少なくとも一つを調節する制御部と、複数のイメージを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部とを含み、複数のイメージは、レンズアセンブリーによって互いに異なる光の経路に生成されたイメージ、又はイメージセンサーの異なる位置で生成されたイメージを含むことができる。
【０２００】
以下、前述したカメラモジュール１０、２０で行われる超解像度イメージ生成方法を添付図面に基づいて説明する。
【０２０１】
超解像度イメージ生成方法は、第１イメージフレームを出力する段階と、第１イメージフレームから第１方向に第１距離だけ移動した第２イメージフレームを生成する段階と、第２イメージフレームから第２方向に第１距離だけ移動した第３イメージフレームを生成する段階と、第３イメージフレームから第３方向に第１距離だけ移動した第４イメージフレームを生成する段階と、第１イメージフレーム〜第４イメージフレームを合成して合成イメージを生成する段階とを含むことができる。このような方法によって生成された合成イメージは複数のイメージフレームより高い解像度を有することができる。
【０２０２】
実施例によるカメラモジュール１０、２０によれば、超解像度イメージを得るために要求される高い演算量を、ＦＯＶの角度を変更させる可変レンズ１１０又はアクチュエータ２４０を用いてハードウェア的に解決することができる。
【０２０３】
また、順次入力される現在フレームに対して連続的に合成フレームを生成することにより、フレームレートの低下を防止することができる。
【０２０４】
前述したカメラモジュール１０は、ハウジングに実装される液体レンズ及び液体レンズの前面又は後面に配置されることができる少なくとも一つの固体レンズを含むレンズアセンブリーと、レンズアセンブリーを介して伝達される光信号を電気信号に変換するイメージセンサーと、液体レンズに駆動電圧を供給するための制御回路とを含むことができる。ここで、前述したカメラモジュール２０のレンズアセンブリーは液体レンズを含まず、固体レンズのみ含むことができる。
【０２０５】
前述した内容はＴｏＦ（ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ）を用いた距離又は深さ測定装置にも適用することができる。特に、ＴｏＦセンサーの場合、一般的に一般のイメージセンサーより解像度が低い。したがって、ＴｏＦセンサーを用いて顔認識、物体認識、深さ抽出、輪郭認識などを具現化するために前記で詳述した超解像度イメージ具現化方法を用いれば著しく向上した効果を得ることができる。
【０２０６】
実施例に関連して前述したようにいくつかのみ記述したが、その他にも多様な形態の実施が可能である。前述した実施例の技術的内容は互いに両立することができない技術ではない限り、多様な形態に組み合わせることができ、これにより新しい実施形態に具現化することもできる。
【０２０７】
例えば、前述した液体レンズ又は個体レンズのいずれか一つを含むカメラモジュール１０、２０を含む光学機器（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を具現化することができる。ここで、光学機器は、光信号を加工するか分析することができる装置を含むことができる。光学機器の例としては、カメラ／ビデオ装置、望遠鏡装置、顕微鏡装置、干渉計装置、光度計装置、偏光計装置、分光計装置、反射計装置、オートコリメータ装置、レンズメーター装置などがあり得、液体レンズを含むことができる光学機器に本発明の実施例を適用することができる。また、光学機器は、スマートフォン、ノートブック型パソコン、タブレット型コンピュータなどの携帯用装置に具現化されることができる。このような光学機器は、カメラモジュール、映像を出力するディスプレイ部、及びカメラモジュールとディスプレイ部を実装する本体ハウジングを含むことができる。光学機器は、本体ハウジングに他の機器と通信することができる通信モジュールが実装されることができ、データを記憶することができるメモリ部をさらに含むことができる。
【０２０８】
本発明は本発明の精神及び必須の特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化することができることは当業者に明らかである。したがって、前記詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはいけなくて例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲内の全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
【０２０９】
発明の実施のための形態
【０２１０】
発明の実施のための形態は前述した“発明を実施するための形態”で充分に説明された。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
実施例によるカメラモジュールは、カメラ／ビデオ装置、望遠鏡装置、顕微鏡装置、干渉計装置、光度計装置、偏光計装置、分光計装置、反射計装置、オートコリメータ装置、レンズメーター装置などに適用可能である。
【図１】
2021503815.tif 000005
【図２ａ】
2021503815.tif 000006
【図２ｂ】
2021503815.tif 000007
【図３】
2021503815.tif 000008
【図４】
2021503815.tif 000009
【図５】
2021503815.tif 000010
【図６（ａ）】
2021503815.tif 000011
【図６（ｂ）】
2021503815.tif 000012
【図７】
2021503815.tif 000013
【図８】
2021503815.tif 000014
【図９】
2021503815.tif 000015
【図１０】
2021503815.tif 000016
【図１１】
2021503815.tif 000017
【図１２ａ】
2021503815.tif 000018
【図１２ｂ】
2021503815.tif 000019
【図１３】
2021503815.tif 000020
【図１４】
2021503815.tif 000021
【図１５】
2021503815.tif 000022
【図１６】
2021503815.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月16日(2020.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第１レンズ部１５０Ａは第２レンズ部１６０Ａの前方に配置されることができる。第１レンズ部１５０Ａは少なくとも一つのレンズからなることができ、又は２個以上の複数のレンズが中心軸を基準に整列されて光学系を形成することもできる。ここで、中心軸はカメラモジュール１０：１０Ａの光学系の光軸（Ｏｐｔｉｃａｌ  ａｘｉｓ）と同一であり得る。第１レンズ部１５０Ａは、図２ａに示すように、１個のレンズからなることができるが、必ずしもこれに限定されない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
図３を参照すると、レンズアセンブリー１００Ａは特定のＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）を有することができる。ＦＯＶはイメージセンサー２００Ａがレンズアセンブリー１００Ａを介してキャプチャーすることができる入射光の範囲を意味し、ＦＯＶの角度に定義されることができる。通常的なレンズアセンブリーのＦＯＶの角度は６０度〜１４０度の範囲を有することができる。レンズアセンブリー１００Ａを上から（すなわち、光軸に垂直な方向に）見るときのｘ軸とｙ軸を仮定すれば、ＦＯＶの角度は第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）及び第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）を含むことができる。第１ＦＯＶ角度（Ｆｘ）はｘ軸に沿って決定されるＦＯＶの角度を意味し、第２ＦＯＶ角度（Ｆｙ）はｙ軸に沿って決定されるＦＯＶの角度を意味する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のイメージフレームを出力するイメージセンサーと、
前記イメージセンサー上に配置され、外部から前記イメージセンサーに入射する光の経路を形成するレンズアセンブリーと、
前記レンズアセンブリーの前記光の経路又は前記レンズアセンブリーに対する前記イメージセンサーの相対的位置の少なくとも一つを調節する制御信号を生成する制御部と、
前記複数のイメージフレームを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部と、を含み、
前記合成イメージは、前記複数のイメージフレームより高い解像度を有し、
前記複数のイメージフレームは、
前記レンズアセンブリーによって互いに異なる光の経路に変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームである、又は、
前記レンズアセンブリーに対する前記イメージセンサーの相対的位置が変更されて生成されたそれぞれのイメージフレームである、カメラモジュール。
【請求項２】
前記レンズアセンブリーは、前記イメージセンサー上に配置され、外部から前記イメージセンサーに入射する光の経路を調節する可変レンズを含む、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記イメージセンサーは、前記複数のイメージフレームの中で一つのイメージフレームを生成した後、前記可変レンズによって前記光の経路が調節されたことを示すフィードバック信号を受信して前記複数のイメージフレームの中で他の一つのイメージフレームを生成する、請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記レンズアセンブリーは、
第１レンズ部及び第２レンズ部と、
前記第１レンズ部及び前記第２レンズ部を収容するレンズバレルと、
前記レンズバレルを支持するホルダーと、を含む、請求項２又は３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記可変レンズは、前記レンズバレルの外部、前記レンズバレルの内部において前記第１レンズ部の上部、前記第１レンズ部と前記第２レンズ部との間、及び前記レンズバレルの内部において前記第２レンズ部の下部に配置される、請求項４に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記レンズアセンブリーの上部開口を露出させるカバーを含む、請求項４に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記レンズアセンブリーは、前記レンズバレルの下部に付着されたＩＲガラスを含み、
前記ホルダーは、前記ＩＲガラスが付着される空間を含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記レンズバレルは、前記ホルダーに挿入される、請求項４又は５に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記レンズバレルは、前記ホルダーの上部から離隔して配置された、請求項４又は６に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記互いに異なる光の経路は、前記可変レンズによって変更される、請求項２〜９のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記可変レンズは、前記制御信号に応じて互いに異なる性質の２種の液体が成す界面が変形される液体レンズを含む、請求項２〜１０のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記可変レンズは、
少なくとも一つのレンズと、
前記少なくとも一つのレンズを前記制御信号に応じて垂直方向又は水平方向の少なくとも一方向に移動させる又はティルティングさせるアクチュエータと、を含む、請求項２〜１１のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記制御部の制御の下で、光軸の方向、前記光軸に平行な方向又は前記光軸に垂直な方向の少なくとも１方向に移動する又はティルティングするアクチュエータと、
前記アクチュエータ上に配置された基板と、を含み、
前記イメージセンサーは、
前記基板上に配置され、
前記アクチュエータが移動する方向と同じ方向に前記基板とともに移動可能である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記イメージセンサーを取り囲む環状の平面形状を有する基板と、
前記イメージセンサーと前記基板との間に配置されるアクチュエータと、
前記イメージセンサーの外側角部と前記基板の内側角部との間に配置された弾性部材と、を含み、
前記イメージセンサーは、前記アクチュエータが移動する方向と同じ方向に移動可能であり、
前記イメージセンサーは、前記基板の内周面から所定距離離隔して配置された、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記イメージセンサーは、第１領域及び第２領域を含み、
前記制御部は、外部から入射して前記可変レンズを通過する光の経路を前記イメージセンサーの第１領域から前記第２領域に変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力する、請求項２〜１２のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
前記イメージセンサーは、第３領域及び第４領域をさらに含み、
前記制御部は、
前記第２領域から前記第３領域に光の経路を変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力し、
前記第３領域から前記第４領域に光の経路を変更させるように前記可変レンズを調整する信号を出力する、請求項１５に記載のカメラモジュール。
【請求項１７】
前記イメージ合成部は、
前記イメージセンサーから伝達された第１〜第４イメージフレームを用いて第１超解像度イメージフレームを合成し、
次に前記イメージセンサーから出力される第５イメージフレーム及び前記第２〜第４イメージフレームを用いて第２超解像度イメージフレームを合成する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１８】
前記複数のイメージフレームは、第１イメージフレーム及び第２イメージフレームを含み、
前記第２イメージフレームは、前記第１イメージフレームを基準に第１間隔で移動したイメージフレームである、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項１９】
前記制御部は、前記複数のイメージフレームのいずれか一つのイメージフレームの生成完了信号を受信した後、前記制御信号を前記可変レンズに伝送して前記光の経路を調節する、請求項２〜１２、請求項１５及び請求項１６のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項２０】
前記制御信号は、
前記レンズアセンブリーの画角を第１方向に変更させる信号、
前記レンズアセンブリーの画角を第２方向に変更させる信号、
前記レンズアセンブリーの画角を第３方向に変更させる信号、及び、
前記レンズアセンブリーの画角を第４方向に変更させる信号を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項２１】
前記可変レンズは、前記制御信号に応じて下部プレートの角度が変更される可変プリズムである、請求項２〜１０、請求項１２、請求項１５、請求項１６及び請求項１９のいずれか一項に記載のカメラモジュール。
【請求項２２】
光の経路を調節する液体レンズを含むレンズアセンブリーと、
前記レンズアセンブリーを用いて複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、
前記液体レンズを制御する制御部と、
前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成する合成部と、を含み、
前記複数のイメージは、前記液体レンズによって前記光の経路が互いに異なるように変更されて生成されたイメージを含む、カメラモジュール。
【請求項２３】
複数のイメージをセンシングするイメージセンサーと、
前記イメージセンサーに入射する光の経路を形成するレンズアセンブリーと、
前記光の経路と前記イメージセンサーの位置の少なくとも一つを調節する制御部と、
前記複数のイメージを合成して合成イメージを生成するイメージ合成部と、を含み、
前記複数のイメージは、前記レンズアセンブリーによって互いに異なる光の経路に生成されたイメージ又は前記イメージセンサーの異なる位置で生成されたイメージを含む、カメラモジュール。
【国際調査報告】
2021503815.tif 000024
2021503815.tif 000025
2021503815.tif 000026
2021503815.tif 000027