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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-08
(45)【発行日】2025-01-17
(54)【発明の名称】イメージ装置及びイメージ検出方法
(51)【国際特許分類】
H10F 39/12 20250101AFI20250109BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20250109BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20250109BHJP
H04N 23/54 20230101ALI20250109BHJP
H04N 23/55 20230101ALI20250109BHJP
H04N 23/60 20230101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
G02B3/00 A
H04N25/70
H04N23/54
H04N23/55 100
H04N23/60
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020180725
(22)【出願日】2020-10-28
(65)【公開番号】P2021103766
(43)【公開日】2021-07-15
【審査請求日】2023-10-13
(31)【優先権主張番号】10-2019-0174035
(32)【優先日】2019-12-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】崔 奎煥
(72)【発明者】
【氏名】趙 良鎬
【審査官】柴山 将隆
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１６－５２６２９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１００２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２２９５５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１５６８９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１５４３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５０７２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００９－５２９２９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２６７３９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００３９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００４／０２７８８０（ＷＯ，Ａ２）
【文献】米国特許出願公開第２００７／００９１１９７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｇ０２Ｂ ３／００
Ｈ０４Ｎ ２５／７０
Ｈ０４Ｎ ２３／５４
Ｈ０４Ｎ ２３／５５
Ｈ０４Ｎ ２３／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の検出エレメントを含む検出アレイと、光軸（ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）に対して垂直な断面が非円形（ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｓｈａｐｅ）で構成され、外部から受け取った光を通過させて伝達する複数の結像光学レンズを含む結像レンズアレイと、
前記結像レンズアレイと検出アレイとの間に設けられ、前記結像レンズアレイを通過した光を前記検出エレメントに伝達する複数の集光レンズを含む集光レンズアレイと、
を含み、
前記結像光学レンズの個数は、前記複数の集光レンズの個数よりも少なく、
前記複数の結像光学レンズのそれぞれの外郭部分において、前記複数の結像光学レンズのそれぞれの中心から検出領域の外郭までの仮想直線と平行するように入射される第１光線の第１屈折角、及び前記複数の結像光学レンズのそれぞれの光軸に平行するように入射される第２光線の第２屈折角が互いに同一である、
イメージ装置。
【請求項2】
複数の追加光学レンズを含む追加光学レンズアレイをさらに含み、前記複数の追加光学レンズのそれぞれは、前記光軸に対して垂直な断面が円形及び非円形の１つから構成され、前記結像レンズアレイを基準として前記検出アレイの反対側に配置される、請求項１に記載のイメージ装置。
【請求項3】
前記結像レンズアレイは、前記追加光学レンズアレイよりも前記集光レンズアレイに隣接して配置されたレンズアレイである、請求項２に記載のイメージ装置。
【請求項4】
前記結像レンズアレイを基準として前記検出アレイの反対側に配置され、前記光を通過させる絞りをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のイメージ装置。
【請求項5】
前記検出アレイは、前記複数の検出エレメントのうち、前記検出エレメントの一部を含む検出領域を含み、
前記検出領域は、前記複数の結像光学レンズから光を受け取り、かつ長方形であり、
前記複数の結像光学レンズのそれぞれの前記断面は、前記長方形の検出領域の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部に該当する形態である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のイメージ装置。
【請求項6】
前記複数の結像光学レンズは、前記長方形の検出領域の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部が切開されたレンズである、請求項５に記載のイメージ装置。
【請求項7】
前記複数の結像光学レンズのそれぞれは、絞りの枠部地点から検出領域の外郭までの仮想直線と交差するように構成される、請求項１に記載のイメージ装置。
【請求項8】
前記第１光線が前記検出アレイに到達する第１光の経路及び前記第２光線が前記検出アレイに到達する第２光の経路の差は閾値経路の差未満である、請求項１に記載のイメージ装置。
【請求項9】
前記検出アレイによって検知された検出情報に基づいて、イメージを生成するプロセッサをさらに含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のイメージ装置。
【請求項10】
イメージング装置であって、複数の検出エレメント及び前記複数の検出エレメントの一部を含む検出領域を含む検出アレイと、
それぞれが前記イメージング装置の外部から受け取った光を送信し、光軸に垂直に非円形断面を有する複数の結像光学レンズを含む結像レンズアレイと、
前記結像レンズアレイと前記検出アレイとの間に設けられる複数の集光レンズを含み、
前記検出エレメントに前記結像レンズアレイを通過する光を伝達する集光レンズアレイと、
複数の追加光学レンズを含んで前記検出アレイに反対となる前記結像レンズアレイ側に配置される追加光学レンズアレイと、
を含み、
前記複数の結像光学レンズのそれぞれの非円形断面は、円形レンズの直径が長方形検出領域の短辺の長さより大きい部分が切開されている前記円形レンズに対応する、イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下、イメージ装置に関する技術が提供される。
【背景技術】
【0002】
光学技術及びイメージ処理技術の発達に伴って、マルチメディアコンテンツ、セキュリティ、及び認識など広範囲な分野で撮影装置が活用されている。例えば、撮影装置は、モバイル機器、カメラ、車両、及びコンピュータなどに搭載され、イメージを撮影したり、オブジェクトを認識したり、機器を制御するためのデータを取得する。撮影装置の体積は、レンズのサイズ、レンズの焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）及びセンサのサイズなどによって決定される。撮影装置の体積を低減するために、小型レンズから構成されたマルチレンズが用いられ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
一実施形態に係るイメージング装置は、非円形レンズを介して結像することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施形態に係るイメージ装置は、複数の検出エレメントを含む検出アレイと、光軸（ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）に対して垂直な断面が非円形（ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｓｈａｐｅ）で構成され、外部から受け取った光を通過させて伝達する複数の結像光学レンズを含む結像レンズアレイと、前記結像レンズアレイと検出アレイとの間に設けられ、前記結像レンズアレイを通過した光を前記検出エレメントに伝達する複数の集光レンズを含む集光レンズアレイとを含み、前記結像光学レンズの個数は、前記複数の集光レンズの個数よりも少ない。
【0005】
イメージ装置は、前記光軸に対して垂直な断面が円形及び非円形の１つから構成され、前記結像レンズアレイを基準として前記検出アレイの反対側に配置される追加光学レンズアレイをさらに含むことができる。
【0006】
前記結像レンズアレイは、前記追加光学レンズアレイよりも前記集光レンズアレイに隣接して配置されたレンズアレイであり得る。
【0007】
イメージ装置は、前記結像レンズアレイを基準として前記検出アレイの反対側に配置され、前記光を通過させる絞りをさらに含むことができる。
【0008】
前記検出アレイは、前記複数の検出エレメントのうち、前記検出エレメントの一部を含む検出領域を含み、前記検出領域は、前記複数の結像光学レンズから光を受け取り、かつ長方形であり、前記複数の結像光学レンズのそれぞれの前記断面は、前記長方形検出領域の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部に該当する形態である。
【0009】
前記複数の結像光学レンズは、前記長方形検出領域の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部が切開されたレンズであり得る。
【0010】
前記複数の結像光学レンズのそれぞれは、絞りの枠部地点から前記検出領域の外郭までの仮想直線と交差するように構成されることができる。
【0011】
前記複数の結像光学レンズのそれぞれの外郭部分において、前記複数の結像光学レンズのそれぞれの中心から前記検出領域の外郭までの仮想直線と平行するように入射される第１光線の第１屈折角、及び前記複数の結像光学レンズのそれぞれの光軸に平行するように入射される第２光線の第２屈折角が互いに同一であり得る。
【0012】
前記第１光線が前記検出アレイに到達する第１光の経路及び前記第２光線が前記検出アレイに到達する第２光の経路の差は閾値経路の差未満であり得る。
【0013】
イメージ装置は、前記検出アレイによって検知された検出情報に基づいて、イメージを生成するプロセッサをさらに含むことができる。
【0014】
一実施形態に係るイメージ装置は、光軸に対して垂直な断面が非円形で構成され、外部から受け取った光を通過させて伝達する結像光学レンズと、複数の検出エレメントを含み、前記結像光学レンズを通過して受け取られる光を前記複数の検出エレメントのうち、検出領域内の検出エレメントで検出する検出アレイとを含み、前記結像光学レンズ及び前記検出アレイは、分数アレイ構造（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で配置される。
【0015】
イメージ装置は、前記光軸に対して垂直な断面が円形及び非円形の１つから構成され、前記結像光学レンズを基準として前記検出アレイの反対側に配置される追加光学レンズをさらに含むことができる。
【0016】
前記結像光学レンズは、集光マイクロレンズ及び前記検出アレイを含む画像センサに前記追加光学レンズよりも隣接するレンズであり得る。
【0017】
イメージ装置は、前記結像光学レンズを基準として前記検出アレイの反対側に配置され、前記光を通過させる絞りをさらに含むことができる。
【0018】
前記検出アレイは、前記複数の検出エレメントのうち、検出エレメントの一部を含む検出領域を含み、前記検出領域は、前記結像光学レンズから光を受け取り、かつ長方形であり、前記結像光学レンズの前記断面は、前記長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部に該当する形態である。
【0019】
前記結像光学レンズは、前記長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部が切開されたレンズであり得る。
【0020】
前記結像光学レンズは、前記長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズで前記結像光学レンズに対応する検出領域から離れた部分が切開されたレンズであり得る。
【0021】
前記結像光学レンズの前記断面は、２つの互いに対向する弧（ａｒｃ）及び各弧の両端をつなぐ直線部から構成されることができる。
【0022】
前記結像光学レンズの前記断面は、４個の弧及び前記４個の弧を連結する直線部から構成されることができる。
【0023】
前記結像光学レンズの前記断面は、前記検出領域の対角の長さ以上の直径を有する円形の一部に該当する形態であり得る。
【0024】
前記結像光学レンズの前記断面が四角形であり得る。
【0025】
前記結像光学レンズは、絞りの枠部地点から前記検出領域の外郭までの仮想直線と交差するように構成されることができる。
【0026】
前記結像光学レンズの外郭部分で、前記結像光学レンズの中心から前記検出領域の外郭までの仮想直線と平行するように入射される第１光線の第１屈折角、及び前記結像光学レンズの光軸に平行するように入射される第２光線の第２屈折角が互いに類似している。
【0027】
前記第１光線が前記検出アレイに到達する第１光の経路と前記第２光線が前記検出アレイに到達する第２光の経路との差は、閾値経路の差未満であり得る。
【0028】
前記検出領域に対する前記非円形結像光学レンズの断面積の比率は０．７８を超過し１以下であり得る。
【0029】
前記検出領域に対する前記非円形結像光学レンズの断面積の比率は０．５８を超過し１以下であり得る。
【0030】
前記検出領域に対する前記非円形結像光学レンズの断面積の比率は０．４４を超過し１以下であり得る。
【0031】
前記検出領域に対する前記非円形結像光学レンズの断面積の比率は０．３９を超過し１以下であり得る。
【0032】
前記検出領域に対する前記非円形結像光学レンズの断面積の比率は０．８９以上１以下であり得る。
【0033】
前記イメージ装置は、複数の前記非円形結像光学レンズが配列されたレンズアレイを含むことができる。
【0034】
イメージ装置は、前記検出アレイによって検知された検出情報に基づいて、イメージを生成するプロセッサをさらに含むことができる。
【0035】
イメージ装置は、前記結像光学レンズ及び前記結像光学レンズと同じ形態及び大きさの追加結像光学レンズで構成されるレンズアレイをさらに含み、前記結像光学レンズ及び前記追加結像光学レンズは同じ平面に沿って配置されることができる。
【0036】
前記分数アレイ構造は、前記検出領域が非整数個（ｎｏｎ－ｉｎｔｅｇｅｒ）の検出エレメントを含んでいる構造であり得る。
【0037】
一実施形態に係るイメージ装置は、外部から受け取った光を通過させて伝達する複数の非円形結像光学レンズを含む結像レンズアレイと、前記非円形結像光学レンズを通過して受け取られる光を検出する複数の検出領域とを含み、それぞれの検出領域は、複数の検出エレメントを含む検出アレイを含む。
【0038】
前記検出アレイのそれぞれの検出領域は４個以上の検出エレメントを含むことができる。
【0039】
前記検出アレイのそれぞれの検出領域は、９個以上の検出エレメントを含むことができる。
【0040】
イメージ装置は、前記結像レンズアレイを基準として前記検出アレイの反対側に配置され、前記光を通過させる絞りをさらに含むことができる。
【0041】
イメージ装置は、前記結像レンズアレイと前記検出アレイとの間に設けられ、前記通過する光の一部の波長をフィルタリングするフィルタをさらに含むことができる。
【0042】
イメージ装置は、イメージ装置の光軸に対して垂直な断面が円形及び非円形の１つから構成され、前記結像レンズアレイを基準として前記検出アレイの反対側に配置される追加光学レンズをさらに含むことができる。
【0043】
イメージ装置は、前記検出アレイによって検知された検出情報に基づいて、イメージを生成するプロセッサをさらに含むことができる。
【0044】
前記非円形結像光学レンズの断面積と前記検出エレメントの比率は０．７８から１．０までであり得る。
【0045】
イメージ装置は、前記結像レンズアレイと前記検出アレイとの間に設けられ、前記結像レンズアレイを通過した光を前記検出アレイに伝達する複数の集光レンズを含む集光レンズアレイをさらに含むことができる。
【0046】
前記複数の集光レンズの個数は、前記複数の非円形結像光学レンズの個数よりも大きくてもよい。
【0047】
一実施形態に係るモバイル端末は、非円形結像光学レンズを介して外部の光を受け取り、複数の検出エレメントで前記外部の光を検出して検出情報を生成するイメージ検出モジュールと、前記イメージ検出モジュールによって生成された前記検出情報に基づいて出力イメージを復元するプロセッサと、前記検出情報及び前記出力イメージのうち少なくとも１つを格納するメモリとを含む。
【0048】
前記イメージ検出モジュールは、前記非円形結像光学レンズと前記複数の検出エレメントとの間に設けられ、前記非円形結像光学レンズを通過した光を前記複数の検出エレメントに伝達する複数の集光レンズをさらに含むことができる。
【0049】
前記非円形結像光学レンズは、光学レンズのうち前記複数の集光レンズに対して最も隣接して配置されたレンズであり得る。
【0050】
前記非円形結像光学レンズから光を受け取る検出エレメントを含む領域は長方形であり、前記非円形結像光学レンズの断面は、前記長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形の一部に該当する形態であり得る。
【0051】
前記非円形結像光学レンズは、前記長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズの一部が切開されたレンズであり得る。
【0052】
一実施形態に係るイメージング装置は、複数の検出エレメント及び前記複数の検出エレメントの一部を含む検出領域を含む検出アレイと、それぞれが前記イメージング装置の外部から受け取った光を送信し、光軸に垂直に非円形断面を有する複数の結像光学レンズを含む結像レンズアレイと、前記結像レンズアレイと前記検出アレイとの間に設けられる複数の集光レンズを含み、前記検出エレメントに前記結像レンズアレイを通過する光を伝達する集光レンズアレイと、複数の追加光学レンズを含んで前記検出アレイに反対となる前記結像レンズアレイ側に配置される追加光学レンズアレイとを含み、前記複数の結像光学レンズのそれぞれの非円形断面は、円形レンズの直径が長方形検出領域の短辺の長さより大きい部分が切開されている前記円形レンズに対応する。
【0053】
一実施形態に係る他のイメージ検出方法は、主軸に対して垂直な断面が非円形である結像光学レンズを通過した光を、検出アレイのうち前記結像光学レンズに対応する検出領域で受け取るステップと、前記結像光学レンズを通過した光を検出し、前記検出領域に対する検出情報を生成するステップとを含む。
【0054】
前記光を受け取るステップは、前記結像光学レンズの中心から前記検出領域の外郭までの仮想直線と平行するように入射した光線が、前記結像光学レンズの外郭部分で第１屈折角に屈折された第１光線を前記検出領域の外郭で受け取るステップと、前記結像光学レンズの光軸に平行するように入射された光線が前記結像光学レンズの外郭部分で、前記第１屈折角と類似の第２屈折角で屈折された第２光線を前記検出領域の中心で受け取るステップとを含むことができる。
【0055】
前記第１光線が前記検出領域の外郭に到達する第１光の経路と、前記第２光線が前記検出領域の中心に到達する第２光の経路との差は、閾値経路の差未満であり得る。
【0056】
前記光を受け取るステップは、前記検出アレイの少なくとも１つの検出エレメントが、互いに異なる結像光学レンズを通過した光線を受け取るステップを含むことができる。
【0057】
前記検出情報を検出するステップは、複数の結像光学レンズのそれぞれに対応する検出領域ごとに当該領域に属する検出エレメントに到達した光の強度値を検出するステップを含むことができる。
【0058】
イメージ検出方法は、前記検出領域ごとの検出エレメントで検出される強度値に基づいて、前記複数の結像光学レンズのそれぞれに対応するイメージを復元するステップをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0059】
一実施形態に係るイメージング装置は、非円形結像レンズを介して、より広い検出領域をより小さい光の経路の差でカバーすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1A】一実施形態に係るイメージ装置の構造を示す。
【図1B】一実施形態に係るイメージ装置の構造を示す。
【図2】他の一実施形態に係るイメージ装置の構造を示す。
【図3】一実施形態に係るイメージ装置に含まれるレンズの例示的な形状を示す。
【図4】一実施形態に係るイメージ装置に含まれる非円形結像光学レンズを説明する。
【図5A】一実施形態に係る非円形結像光学レンズの例示的な形状を示す。
【図5B】一実施形態に係る非円形結像光学レンズの例示的な形状を示す。
【図5C】一実施形態に係る非円形結像光学レンズの例示的な形状を示す。
【図5D】一実施形態に係る非円形結像光学レンズの例示的な形状を示す。
【図5E】一実施形態に係る非円形結像光学レンズの例示的な形状を示す。
【図6】一実施形態に係る非円形結像光学レンズの縦の長さ及び検出領域の対角の長さの関係を示す図である。
【図7】一実施形態に係るイメージ装置の光の経路を示す。
【図8A】一実施形態に係るＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を説明する図である。
【図8B】一実施形態に係るＭＴＦを説明する図である。
【図9】一実施形態に係るイメージ装置において非円形レンズで構成されるレンズアレイを説明する図である。
【図10】一実施形態に係るイメージ装置で四角レンズによる有効検出領域を説明する図である。
【図11】一実施形態に係るイメージ装置において四角レンズで構成されるレンズアレイを説明する図である。
【図12】一実施形態に係るイメージ装置の構成を説明するブロック図である。
【図13】一実施形態に係るモバイル端末を説明する図である。
【図14】一実施形態に係るイメージ検出方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0061】
下記で説明する実施形態は様々な変更が加えられ得る。特許請求の範囲はこのような実施形態によって制限も限定もされない。各図面に提示した同じ参照符号は同じ部材を示す。
【0062】
本明細書で開示する特定の構造的又は機能的な説明は単に実施形態を説明するための目的として例示したものであり、実施形態は様々な異なる形態で実施され、本発明は本明細書で説明した実施形態に限定されるものではない。
【0063】
本明細書で用いる用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【0064】
異なる定義がされない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【0065】
また、図面を参照して説明する際に、図面符号に拘わらず同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。実施形態の説明において関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【0066】
【0067】
一実施形態に係るイメージ装置１００は、レンズアレイ１１０及び画像センサ１２０を含む。レンズアレイ１１０はレンズエレメントを含み、画像センサ１２０は検出エレメントを含む。レンズエレメントは、レンズアレイ１１０の平面に沿って配置され、検出エレメントは、画像センサ１２０で検出アレイ１２１の平面に沿って配置される。レンズアレイ１１０の平面は、検出アレイ１２１の平面と平行に配置される。レンズアレイ１１０は、結像（ｉｍａｇｉｎｇ）のためのマイクロマルチレンズアレイ（ＭＭＬＡ、ｍｉｃｒｏ ｍｕｌｔｉ ｌｅｎｓ ａｒｒａｙ）として、結像レンズアレイとも示すことができる。
【0068】
画像センサ１２０は、検出アレイ１２１、光学フィルタ（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｌｔｅｒ）１２２、及び集光レンズアレイ（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｌｅｎｓ ａｒｒａｙ）１２３を含む。画像センサ１２０が光学フィルタ１２２を含んでいない場合、集光レンズアレイ１２３の個別集光マイクロレンズ（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｍｉｃｒｏ ｌｅｎｓ）１２３ａが予め決定された波長帯域を通過し、予め決定された波長帯域以外の残りの波長帯域を遮断する光学特性を有するように構成されてもよい。
【0069】
集光レンズアレイ１２３は、レンズアレイ１１０を通過した光を検出アレイ１２１で集光するための複数の集光マイクロレンズを含む。例えば、集光レンズアレイ１２３は、検出アレイ１２１に含まれた検出エレメントの個数と同じ個数の集光マイクロレンズを含む。複数の集光マイクロレンズは、結像光学レンズと検出アレイ１２１との間に設けられ、結像光学レンズを通過した光を各集光マイクロレンズ１２３ａに対応する検出エレメント１２１ａに集光して伝達することができる。
【0070】
例えば、図１Ｂに示すように、検出アレイ１２１の各検出エレメント１２１ａ上に集光マイクロレンズ１２３ａが配置され、下方に配置されている検出エレメント１２１ａに光を集光する。また、図１Ｂに示すように、色フィルタ１２２ａが各集光マイクロレンズ１２３ａと検出エレメント１２１ａとの間に設けられてもよい。
【0071】
光学フィルタ１２２は、予め決定された波長帯域を通過させ、残りの波長帯域を遮断する光学特性を有するフィルタである。例えば、光学フィルタ１２２は、フィルタ平面に沿って配置される複数の色フィルタを含む色フィルタアレイ（ＣＦＡ、ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ａｒｒａｙ）として実現することができる。各色フィルタ１２２ａは、任意の色に対応する波長帯域の光を通過させ、予め決定された色以外の残りの波長帯域の光を遮断するフィルタであってもよい。例えば、色フィルタ１２２ａとして赤色通過フィルタ、緑色通過フィルタ、及び青色通過フィルタがある。赤色通過フィルタは、赤色に対応する波長帯域の光を通過させ、赤色に対応する波長帯域を除いた残りの帯域の光を遮断する。緑色通過フィルタは、緑色に対応する波長帯域の光を通過させ、緑色に対応する波長帯域を除いた残りの帯域の光を遮断する。青色通過フィルタは、青色に対応する波長帯域の光を通過させ、青色に対応する波長帯域を除いた残りの帯域の光を遮断する。色フィルタアレイで個別的に色光を通過させる色フィルタは、フィルタ平面に沿ってベイヤーパターン（Ｂａｙｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ）又は他のパターンで配置されることができる。光学フィルタ１２２は、また、可視光線帯域を通過させて赤外線帯域を遮断する赤外線遮断フィルタであってもよい。
【0072】
一実施形態に係る画像センサ１２０によって撮影及び復元されるイメージの品質は、検出アレイ１２１に含まれた検出エレメント数、及び検出エレメント１２１ａに入射される光量によって決定される。例えば、イメージの解像度は、検出アレイ１２１に含まれた検出エレメント数に応じて、イメージの感度は検出エレメント１２１ａに入射される光量によって決定され、入射される光量は、検出エレメント１２１ａのサイズに基づいて決定されてもよい。検出エレメント１２１ａのサイズが大きいほど、入射される光量は増加し、検出アレイ１２１の動的範囲（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ）が増加する。従って、検出アレイ１２１に含まれた検出エレメント数が増加することにより、画像センサ１２０は、高解像度の画像を撮影することができ、検出エレメント１２１ａのサイズが増加することで、画像センサ１２０は、低照度で高感度イメージ撮影に有利に動くことができる。
【0073】
イメージ装置１００の体積は、レンズエレメント１１１の焦点距離によって決定される。より具体的に、イメージ装置１００の体積は、レンズエレメント１１１と検出アレイ１２１との間の間隔によって決定されるが、これは、レンズエレメント１１１により屈折された光を収集するために、画像センサ１２０がレンズエレメント１１１の焦点距離に対応する距離だけ、レンズエレメント１１１から離隔して配置されなければならないためである。従って、レンズアレイ１１０の平面は、レンズアレイ１１０に含まれているレンズエレメント１１１の焦点距離に対応する距離だけ画像センサ１２０から離隔されている。レンズエレメント１１１の焦点距離は、イメージ装置１００の視野角とレンズエレメント１１１のサイズに応じて決定される。視野角が固定されている場合、レンズエレメント１１１のサイズに比例して焦点距離が長くなり、一定の視野角範囲のイメージを撮影するためには、検出アレイ１２１のサイズが増加することによりレンズエレメント１１１のサイズが増加しなければならない。
【0074】
前述したように、視野角及びイメージの解像度を保持しながらイメージの感度を増加させるためには、画像センサ１２０の体積が増加される。例えば、イメージの解像度を保持しながらイメージの感度を増加させるためには、検出アレイ１２１に含まれている検出エレメント数を保持しつつ、各検出エレメントのサイズを増加させなければならないため、検出アレイ１２１のサイズは増加する。ここで、視野角を保持するには、検出アレイ１２１のサイズが増加することによりレンズエレメント１１１のサイズが増加し、レンズエレメント１１１の焦点距離が長くなることで、画像センサ１２０の体積が増加する。
【0075】
一実施形態によれば、レンズアレイ１１０に含まれているレンズエレメントそれぞれのサイズを低減するほど、言い換えれば、レンズアレイ１１０上で同じ広さに含まれているレンズの数が増加するほど、レンズエレメント１１１の焦点距離は小さくなり、イメージ装置１００の厚さは減少する。従って、薄型カメラを実現することができる。この場合、イメージ装置１００は、各レンズエレメント１１１で撮影された低解像度イメージを再配列及び組み合わせて高解像度の出力イメージを復元することができる。
【0076】
レンズアレイ１１０の個別レンズエレメント１１１は、自身のレンズの大きさに対応する検出アレイ１２１の一定の検出領域１２９をカバーすることができる。検出アレイ１２１でレンズエレメント１１１によってカバーされる検出領域１２９は、当該レンズエレメント１１１のレンズの大きさに応じて決定される。検出領域１２９は、一定の視野角範囲の光線が当該レンズエレメント１１１を通過した後に到達する検出アレイ１２１の像の領域を示す。検出領域１２９の大きさは、検出領域１２９の中心から最外郭の地点までの距離、又は対角の長さに表現される。結像光学レンズを通過した光が検出アレイ１２１のうち、結像光学レンズに対応する検出領域１２９で受け取られることができる。言い換えれば、検出領域１２９に含まれている検出アレイ１２１の検出エレメントには、当該個別レンズエレメント１１１を通過した光が入射されることができる。
【0077】
検出アレイ１２１の検出エレメントそれぞれは、レンズアレイ１１０のレンズを通過した光線に基づいて検出情報を生成することができる。例えば、検出エレメント１２１ａは、レンズエレメント１１１を介して受け取った光の強度値を検出情報として検出する。イメージ装置１００は、検出アレイ１２１によって出力された検出情報に基づいて、イメージ装置１００の視野に含まれている地点に関するオリジナル信号（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｉｇｎａｌ）に対応する強度情報を決定し、決定された強度情報に基づいて撮影イメージを復元する。例えば、検出アレイ１２１の個別検出エレメント１２１ａは、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）又はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などで構成される光学検出素子（ｏｐｔｉｃａｌ ｓｅｎｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）であってもよい。
【0078】
また、検出エレメント１２１ａは、色フィルタ１２２ａを通過した光を検出することで、所望する色に対応する色強度値を検出情報として生成することができる。検出アレイ１２１を構成している複数の検出エレメントのそれぞれは、空間的に隣接する隣接の検出エレメントと異なる色を検出するよう配置されることができる。
【0079】
検出情報の多様性を十分に確保するために、イメージ装置１００の視野に含まれている地点に対応するオリジナル信号情報と検出情報との間に完全ランク（ｆｕｌｌ ｒａｎｋ）関係が形成されるとき、検出アレイ１２１の最大の解像度に対応する撮影イメージが導き出される。検出情報の多様性は、レンズアレイ１１０に含まれているレンズの数及び検出アレイ１２１に含まれた検出エレメント数のようなイメージ装置１００のパラメータに基づいて確保されることができる。
【0080】
一実施形態に係る結像のためのマルチレンズアレイ構造において、結像光学レンズ及び検出アレイ１２１は、分数アレイ構造（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で配置される。例えば、分数アレイ構造は、個別レンズエレメント１１１によってカバーされる検出領域１２９が非整数個（ｎｏｎ－ｉｎｔｅｇｅｒ）の検出エレメントを含む構造を示す。検出アレイ１２１のそれぞれの検出領域１２９は、例えば、４個以上の検出エレメントを含んでもよい。異なる例として、検出領域１２９は、９個以上の検出エレメントを含んでもよい。
【0081】
レンズアレイ１１０に含まれたレンズエレメントが同じレンズの大きさを有する場合、レンズアレイ１１０に含まれているレンズエレメント数と検出アレイ１２１に含まれている検出エレメント数は、互いに素（ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｐｒｉｍｅ）関係である。レンズアレイ１１０の一軸に該当するレンズエレメントの個数Ｌ及び検出アレイ１２１の一軸に該当する検出エレメントの個数Ｐの間の比率Ｐ／Ｌは、実数（ｒｅａｌ ｎｕｍｂｅｒ）で決定される。レンズエレメントのそれぞれは、Ｐ／Ｌに対応するピクセルオフセットと同じ個数の検出エレメントをカバーする。参考として、図１Ａに示された検出領域１２９は、例示的に、横軸に沿って７／３＝２．３個、縦軸に沿って１１／３＝３．６７個の検出エレメントを含んでもよい。さらに、レンズエレメント１１１は、複数の非整数個の集光マイクロレンズをカバーする。従って、画像センサ１２０で集光マイクロレンズの個数は、検出アレイ１２１の検出エレメントの個数と同じであり、レンズアレイ１１０のレンズエレメント（例えば、結像光学レンズ）の個数は、集光マイクロレンズの個数よりも少なくてもよい。
【0082】
上述したような分数アレイ構造により、イメージ装置１００は、各レンズエレメント１１１の光学中心軸（ＯＣＡ、ｏｐｔｉｃａｌ ｃｅｎｔｅｒ ａｘｉｓ）が検出アレイ１２１に対して互いに少しずつ異なる配置を有してもよい。言い換えれば、レンズエレメント１１１は、検出エレメント１２１ａに対してずれて（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ）配置してもよい。例えば、検出アレイ１２１の少なくとも１つの検出エレメントは、互いに異なる結像光学レンズを通過した光線を受け取る。図１Ｂを例にすると、左側から４番目の検出エレメントは、左側のレンズエレメント１１１と中間のレンズエレメントを通過した光線を受け取ってもよい。従って、レンズアレイ１１０の各レンズエレメント１１１は、互いに異なるライトフィールド情報を受け取ることができる。参考として、ライトフィールド（ＬＦ、ｌｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ）は、任意のターゲット地点から放出され、被写体上の任意の地点から反射された光線の方向及び強度を示すフィールドを示す。ライトフィールド情報は、複数のライトフィールドが組み合せられた情報を示す。各レンズエレメント１１１の主光線（ｃｈｉｅｆ ｒａｙ）の方向も変わるため、各検出領域１２９が互いに異なるライトフィールド情報を受け取り、イメージ装置１００は、光学的により多くの検出情報を取得することができる。画像センサ１２０は、複数の結像光学レンズのそれぞれに対応する検出領域ごとに当該領域に属する検出エレメントに到達した光の強度値を検出することができる。画像センサ１２０のプロセッサは、検出領域ごとの検出エレメントから検出される強度値に基づいて、複数の結像光学レンズのそれぞれに対応するイメージ（例えば、複数の低解像度イメージ）を復元する。従って、イメージ装置１００は、上述したように取得された様々な検出情報を介して複数の低解像度入力イメージを取得し、低解像度入力イメージからより高解像度の出力イメージを復元することができる。
【0083】
図２は、他の一実施形態に係るイメージ装置の構造を示す。
【0084】
一実施形態に係るイメージ装置２００は、結像レンズアレイ２１０及び検出アレイ２２０と共に、追加レンズアレイ２３０及び開口部２４０を含む。参考として、図２において検出アレイ２２０が示されているが、簡明な説明のために図１の残りの構成要素が省略されたものであり、これに限定されることはない。例えば、検出アレイ２２０と結像レンズアレイ２１０との間に光学フィルタ１２２及び集光レンズアレイ１２３がさらに配置されてもよい。
【0085】
結像レンズアレイ２１０は、結像（ｉｍａｇｉｎｇ）のための光学レンズエレメントを含む。レンズエレメント２１１は、結像光学レンズと呼ばれてもよく、結像光学レンズ２１１の焦点距離ｆによってイメージ装置２００のｆナンバーが設定されてもよい。結像レンズアレイ２１０、結像光学レンズ２１１、検出アレイ２２０、及び検出領域２２９は、それぞれ図１を参照して上述したレンズアレイ１１０、レンズエレメント１１１、検出アレイ１２１、及び検出領域１２９と同一及び／又は類似しているため、その詳しい説明を省略する。
【0086】
開口部２４０は、複数の絞りを含んでいる。絞り２４１は、例示的に、円形に形成されてもよく、光を通過させてもよい。例えば、複数の絞りは、開口部２４０に対応する平面に沿って形成される。複数の絞りは、光軸に垂直な断面が円形になるように透明な素材が満たされる（ｆｉｌｌｅｄ）ことにより形成されるが、これに限定されることはない。複数の絞りを通過した光線は、それぞれ当該絞り２４１に対応する次の光学素子に伝達されることができる。図２では、開口部２４０で絞り２４１を通過した光線が追加レンズアレイ２３０の追加レンズ２３１に伝達されることができる。
【0087】
追加レンズアレイ２３０は、複数の追加レンズを含む。複数の追加レンズは、追加レンズアレイ２３０に対応する仮想平面に沿って配置される。追加レンズアレイ２３０に含まれている複数の追加レンズのそれぞれは、以前のレイヤ（例えば、図２では開口部２４０）から受け取った光線を次のレイヤ（例えば、図２では結像レンズアレイ２１０）に伝達することができる。
【0088】
参考として、図２において、結像レンズアレイ２１０及び追加レンズアレイ２３０はそれぞれ１つレイヤだけが示されているが、これに限定されることはない。イメージ装置２００は、複数の結像レンズアレイ２１０及び複数の追加レンズアレイ２３０を含んでもよい。ここで、結像レンズアレイ２１０は、最終的にイメージを結像するためのレンズアレイとして、レンズアレイのうち追加レンズアレイ２３０よりも検出アレイ２２０に対して隣接しながら、検出アレイ２２０を対向するように配置される。検出アレイ２２０上に図１に示されている集光レンズアレイ１２３が配置される場合、集光レンズアレイ１２３が検出アレイ２２０に最も隣接して配置され、結像レンズアレイ２１０は、検出アレイ２２０に対してその次に（例えば、２番目に）隣接して配置される。
【0089】
本明細書において、結像レンズアレイ２１０及び追加レンズアレイ２３０は、光学レンズアレイと示すことができる。結像レンズアレイ２１０の１つは、他の全ての光学レンズアレイよりも集光レンズアレイ１２３に最も隣接して配置されている。画像センサ１２０に最も隣接する結像レンズアレイ２１０の検出領域２２９に対する非円形結像光学レンズ２１１の面積比率は、検出領域２２９に対する円形レンズの面積比率よりも大きくてもよい。従って、非円形結像光学レンズ２１１の外郭部分を通過した光線が検出領域２２９の外郭部分に到達するために求められる屈折力は減少し得る。言い換えれば、非円形結像光学レンズ２１１の外郭部分における光学誤差が減少し得る。
【0090】
以下では、任意の光線が絞り２４１から検出アレイに到達する光の経路において、当該光線が通過する光学素子を基準として説明する。例えば、絞り２４１、追加光学レンズ２３１、結像光学レンズ２１１、及び検出領域２２９の構造及び配置を主に説明し、各アレイの残りの光学素子についても類似の説明が適用される。
【0091】
図３は、一実施形態に係るイメージ装置に含まれるレンズの例示的な形状を示す。
【0092】
イメージ装置で光学素子は、それぞれ絞り３４０、追加光学レンズ３３０、結像光学レンズ３１０の順に配置されている。図３に示すように、追加光学レンズ３３０及び結像光学レンズ３１０は複数構成されている。
【0093】
絞り３４０は、結像光学レンズ３１０を基準として検出アレイ３２０の反対側に配置され、光を通過させることができる。
【0094】
結像光学レンズ３１０は、イメージ装置の主軸に対して垂直な断面が非円形（ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｓｈａｐｅ）で構成され、外部から受け取った光を通過させて検出アレイ３２０に伝達する。結像光学レンズ３１０は、非円形断面で構成されるものであって、より広い検出領域をカバーする。結像光学レンズ３１０は、被写体から受け取った光を屈折させて検出アレイ３２０の平面に結像させるように構成されている。結像光学レンズ３１０の断面については、下記の図４～図５Ｅを参照して説明する。
【0095】
追加光学レンズ３３０は、主軸に対して垂直な断面が円形及び非円形のいずれか１つから構成され、結像光学レンズ３１０を基準にして検出アレイ３２０の反対側、絞り３４０と結像光学レンズ３１０との間に設けられてもよい。図３において、追加光学レンズ３３０は円形レンズであると示されているが、これに限定されることはない。例えば、複数の追加光学レンズ３３０が配置される場合、複数の追加光学レンズ３３０の一部は円形レンズであり、残りは非円形レンズで構成されてもよい。
【0096】
検出アレイ３２０は先に説明したように、複数の検出エレメントを含み、結像光学レンズ３１０を通過して受け取られる光を検出領域内の検出エレメントで検出することができる。
【0097】
イメージ装置は光学フィルタ３５０をさらに含む。光学フィルタ３５０は、結像光学レンズ３１０と検出アレイ３２０との間に設けられ、結像光学レンズ３１０を通過する光の一部の波長をフィルタリングする。例えば、図３に示された光学フィルタ３５０は赤外線フィルタであって、赤外線帯域の波長を有する光を遮断し、可視光線帯域の光を通過させることができる。図３に示された光学フィルタ３５０は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明した画像センサ１２０内の光学フィルタ１２２とは区別される。
【0098】
参考として、結像光学レンズ３１０及び検出アレイ３２０を含む画像センサの間には他の結像レンズが配置されなくてもよい。例えば、イメージ装置が追加光学レンズ３３０及び結像光学レンズ３１０のように複数のレンズを含んでいる場合、検出アレイ３２０と対向している結像光学レンズ３１０は、追加光学レンズ３３０よりも検出アレイ３２０に隣接するレンズである。
【0099】
図４は、一実施形態に係るイメージ装置に含まれる非円形結像光学レンズを説明する。
【0100】
図４は、レンズアレイのいずれかの結像光学レンズ４１０及び検出アレイの結像光学レンズ４１０に対応する検出領域４２０をフロントビュー（ｆｒｏｎｔ－ｖｉｅｗ：正面図）として図示している。
【0101】
一実施形態によれば、検出領域４２０は長方形である。例えば、図４において、長方形検出領域４２０の短辺の長さはａ、長い辺の長さはｂに示し、長方形の中心から長方形の頂点までの長さ（例えば、対角半分の長さ）はｈのように示し、検出領域４２０の対角の長さは２ｈであり、それぞれは長さ単位であり、例示的にｍｍ（ミリメートル）、μｍ（マイクロメートル）、及びｎｍ（ナノメートル）などの単位であってもよい。
【0102】
検出領域４２０よりも小さく構成される円形レンズ４０１は、検出領域４２０の一部の領域だけカバーするため、当該円形レンズ４０１によってカバーされない残りの領域では、外部から受け取った光が到達できない。また、当該円形レンズ４０１が残りの領域まで光を伝達するよう構成されている場合、当該円形レンズ４０１の外郭部分では過剰な屈折によって光学収差が発生する恐れがある。
【0103】
一実施形態によれば、結像光学レンズ４１０は、長方形の短辺（ｓｈｏｒｔ ｓｉｄｅ）の長さよりも大径を有する円形レンズ４１１の一部が切開されたレンズである。例えば、結像光学レンズ４１０は、長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形レンズ４１１で結像光学レンズ４１０に対応する検出領域４２０から離れた部分４１５が切開されたレンズである。従って、結像光学レンズ４１０の断面は、長方形の短辺の長さよりも大径を有する円形の一部に該当する形態であり得る。以下、図５Ａ～図５Ｅを参照して結像光学レンズ４１０の様々な形状を説明する。
【0104】
【0105】
本明細書において、結像光学レンズ５１１，５１２，５１３，５１４，５１５は、図４を参照して説明したように円形レンズの一部が切開されたレンズとして、非円形レンズであってもよい。一実施形態によれば、結像光学レンズ５１１，５１２，５１３，５１４，５１５の断面は、検出領域５２０の形態に応じて決定される。結像光学レンズ５１１，５１２，５１３，５１４，５１５の直径は、切開される前の円形レンズの直径を示す。円形レンズの半径はＬｈと示す。結像光学レンズ５１１，５１２，５１３，５１４，５１５の中心から検出領域５２０の長い辺までの長さはＬｈ’と示す。
【0106】
図５Ａは、結像光学レンズ５１１の直径が検出領域５２０の短辺の長さａよりも長く、長い辺の長さｂよりも短い例示について説明する。結像光学レンズ５１１の断面は、２つの互いに対向する弧（ａｒｃ）５５１，５５２及び各弧の両端をつなぐ直線部５５３，５５４から構成されている。断面において、第１直線部５５３は、第１弧５５１の第１段と第２弧５５２の第１段を連結する。第２直線部５５４は、第１弧５５１の第２段と第２弧５５２の第２段を連結する。
【0107】
図５Ｂは、結像光学レンズ５１２の直径が検出領域５２０の長い辺の長さｂより長く、対角の長さ２ｈよりも短い例示について説明する。円形レンズの上段及び下段に加え、両側部が検出領域５２０から離れているため、切開されることができる。結像光学レンズ５１２は、４個の弧５６１，５６３，５６５，５６７及び４個の弧を連結する直線部５６２，５６４，５６６，５６８から構成されている。第１弧５６１及び第３弧５６５は互いに対向し、第２弧５６３及び第４弧５６７は互いに対向している。第１直線部５６２は第１弧５６１及び第２弧５６３が接続され、第２直線部５６４は第２弧５６３及び第３弧５６５が接続され、第３直線部５６６は第３弧５６５及び第４弧５６７が接続され、第４直線部５６８は第４弧５６７及び第１弧５６１が接続されている。第１直線部５６２及び第３直線部５６６は互いに平行であり、第２直線部５６４及び第４直線部５６８は互いに平行である。第１直線部５６２及び第３直線部５６６は、第２直線部５６４及び第４直線部５６８に対して垂直である。
【0108】
図５Ｃは、結像光学レンズ５１３の直径が検出領域５２０の対角の長さ２ｈ以上である例示について説明する。結像光学レンズ５１３の断面は、検出領域５２０の対角の長さ２ｈ以上の直径を有する円形の一部に該当する形態である。上述した円形レンズから切開された結像光学レンズ５１３の断面は、四角形であってもよい。結像光学レンズ５１３の断面で、第１直線部５７１及び第３直線部５７３は互いに平行であり、第２直線部５７２及び第４直線部５７４は互いに平行であってもよい。また、第１直線部５７１及び第３直線部５７３は、第２直線部５７２及び第４直線部５７４に対して直交している。
【0109】
実施形態に係る非円形光学レンズは、対向する当該検出領域５２０に比較して一定以上の断面積を有する。図５Ｃは、検出領域５２０に対する非円形光学レンズの面積比率が最大として１である例示を示し、図５Ｄは、検出領域５２０に対する非円形光学レンズの面積比率が最小である例示を示す。
【0110】
図５Ｄは、図５Ａに示された非円形結像光学レンズ５１１が切開される前に有する最小直径のレンズよりも小さいレンズ５１４を示している。言い換えれば、非円形結像光学レンズ５１１の直径は、円形光学レンズ５１４の直径、２Ｌｈ（＝ａ）よりも大きくなければならず、検出領域に比べて対比非円形光学レンズの面積比率は、円形光学レンズ５１４を基準にして算出された比率を超過しなければならない。図５Ｄに示された例示として、光学レンズの断面積に対向する当該の検出領域５２０の比、言い換えれば、検出領域５２０の面積Ｓｓｅｎｓｏｒ対比円形光学レンズ５１４の面積ＳＬｅｎｓ、ｍｉｎの面積の比率は、下記の数式（１）のように示すことができる。
【0111】
【数1】
【0112】
図５Ｅは、図５Ａ～図５Ｄを参照して上述した結像光学レンズ５１１，５１２，５１３，５１４の大きさ範囲のうち、結像光学レンズ５１５の直径２Ｌｈが検出領域５２０の長辺ｂと同じ長さを有する構造を示している。図５Ｅに示された結像光学レンズ５１５は、検出領域５２０の中心を横切る一軸（例えば、横軸）に沿って検出エレメントを全てカバーする。図５Ｅに示されている構造において、検出領域５２０の面積Ｓｓｅｎｓｏｒに比べて結像光学レンズ５１５の面積ＳＬｅｎｓ、ｍｅｄの面積の比率は下記の数式（２）のように示すことができる。
【0113】
【数2】
【0114】
図６は、一実施形態に係る非円形結像光学レンズの縦の長さ及び検出領域の対角の長さの関係を示す図である。
【0115】
図６に示すように、開口部６４０の絞りを通過した光線は、追加光学レンズ６３０及び結像光学レンズ６１０を経て検出アレイに入射する。一実施形態に係る結像光学レンズ６１０は、絞りの枠部地点から検出領域６２０の外郭までの仮想直線６９１と交差して構成されている。円形レンズから上述した仮想直線６９１と交差しない部分は切開されることができる。結像光学レンズ６１０で光軸６０１を基準とする縦の長さＬｈ’は、円形レンズの半径Ｌｈよりも切開の長さＣｕｔ－ｈだけ小さい長さである。例えば、結像光学レンズ６１０の縦の長さＬｈ’は、光軸６０１を基準として対角半分の長さｈよりも小さくてもよい。
【0116】
【0117】
上述したように、円形レンズから切開の長さＣｕｔ－ｈだけ切開された結像光学レンズ６１０は、検出アレイで他の検出領域に対応する他の結像光学レンズと重ならないように配置されてもよい。また、結像光学レンズ６１０が絞りから検出領域６２０の外郭までの直線経路と交差しているため、絞りを通過した光線が結像光学レンズ６１０を通過して検出領域６２０に達するまで、光学収差及び歪みは最小化される。
【0118】
参考として、図６は、長さ比較を説明するために非円形結像光学レンズ６１０の縦の長さＬｈ’及び検出領域の対角半分の長さｈを同じ２次元平面に示すだけであって、非円形結像光学レンズ６１０及び検出アレイの実際の配置を図６に示したものに限定されることはない。例えば、結像光学レンズ６１０及び検出アレイは、上述した図１～図４に示すように配置されてもよい。
【0119】
図７は、一実施形態に係るイメージ装置の光の経路を示す。図７は、結像光学レンズ７１０の主光線（ｃｈｉｅｆ ｒａｙ）と周辺光線（ｍａｒｇｉｎａｌ ｒａｙ）の結像をトップビュー（ｔｏｐ－ｖｉｅｗ：上面図）で図式化したのである。
【0120】
一実施形態によれば、結像光学レンズ７１０は、ＬＤ’の直径を有する円形レンズから図５Ａ～図５Ｃに示された形状で切開されたレンズであり、円形レンズの直径ＬＤ’は、検出領域の対角の長さＳＤ’と同一であるか類似してもよい。
【0121】
ここで、結像光学レンズ７１０の外郭部分７１５で、結像光学レンズ７１０の中心から検出領域７２０の外郭までの仮想直線に対して平行な経路に入射される第１光線７８１の第１屈折角
、及び結像光学レンズ７１０の光軸に平行に入射される第２光線７８２の第２屈折角
が互いに類似してもよい。外郭部分７１５は、例えば、結像光学レンズ７１０の中心から検出領域７２０の対角半分の長さｈだけ離隔した地点、及びその周辺地点を含む。第１光線７８１は、結像光学レンズ７１０の外郭部分７１５によって屈折され、検出領域７２０の外郭に到達する。第２光線７８２は、同じ外郭部分７１５によって屈折され、検出領域７２０の中心（例えば、焦点）に到達する。画像センサは、結像光学レンズ７１０の中心から検出領域７２０の外郭までの仮想直線と平行するように入射された光線が結像光学レンズ７１０の外郭部分で第１屈折角
に屈折された第１光線７８１を検出領域７２０の外郭で受け取ることができる。また、画像センサは、結像光学レンズ７１０の光軸に平行するように入射された光線が結像光学レンズ７１０の外郭部分で、第２屈折角
に屈折された第２光線７８２を検出領域７２０の中心で受け取ることができる。第１屈折角
及び第２屈折角
の角度差が小さいほど、イメージ装置は、光学収差及び歪みが減少された被写体のイメージを取得することができる。
【0122】
また、第１光線７８１が検出アレイに到達する第１光の経路及び第２光線７８２が検出アレイに到達する第２光の経路の差は、閾値経路の差未満であってもよい。言い換えれば、一実施形態に係る結像光学レンズでは、レンズの０．０フィールドを通過する光（例えば、検出領域の中心に向かっている光）及び１．０フィールドを通過する光（例えば、検出領域の外郭に向かっている光）の光の経路の長さ（ＯＰＤ、ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｔｈ ｌｅｎｇｔｈ）の差が減少し得る。上述した光の経路の長さの差が減少するほど、光学収差及び歪みが減少する。例えば、スマートフォンに実現されるカメラレンズにおいて、１．０フィールドと０．０フィールドにおけるレンズの半分（ｈａｌｆ）の大きさの最大サイズが１０ｍｍであってもよい。また、０．０フィールドを通過する光及び１．０フィールドを通過する光がセンサに到達する光の経路の長さの差は１０ｍｍ以内であってもよい。
【0123】
【0124】
図８Ａにおいて、図３に示されたイメージ装置構造の側面図（ｓｉｄｅ－ｖｉｅｗ）及び当該イメージ装置のＭＴＦが示されている。図８Ｂにおいて、図３と異なる円形レンズ８３０から構成された装置構造の側面図及び当該装置のＭＴＦが示されている。ＭＴＦは、光性能を示す指標の一種である。ＭＴＦグラフ８９１，８９２において、縦軸はＭＴＦ数値、横軸は空間周波数（ｓｐａｔｉａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を示す。ＭＴＦグラフ８９１，８９２において、個別の線（ｌｉｎｅ）は、絞りに対して任意の入射角で入射される光線のＭＴＦ値の推移を示す。ＭＴＦ値の推移は、空間周波数により示されてもよい。入射角は、絞りの入射境界面の垂直法線を基準とする角度を示す。
【0125】
図８Ａに示されたイメージ装置構造では、開口部３４０で絞りの中心及び外郭を通過した光線が追加光学レンズ３３０、結像光学レンズ３１０、及び光学フィルタ３５０を通過し、検出領域３２０に到達する。図８Ｂに示す装置構造では、開口部３４０で絞りを通過した光線が円形レンズ８３０及び光学フィルタ３５０を通過し、検出領域３２０に到達する。絞りに垂直に入射される光線は、図８Ａに示されているイメージ装置構造で最も後端の結像光学レンズ３１０、及び図８Ｂに示す装置構造で最も後端の円形レンズ８３０の中心部を通過する。絞りと光線がなしている入射角が大きいほど、当該光線は、最も後端の結像光学レンズ３１０及び最も後端の円形レンズ８３０の中心部から遠い部分（例えば、外郭部分）を通過する。
【0126】
入射角が大きい光線として結像光学レンズ３１０の外郭部分を通過する光に対してもＭＴＦが大きく低下しない。一方、図８Ｂに示す装置のＭＴＦグラフ８９２では、絞りに対する入射角が大きい光線として、円形レンズ８３０の外郭部分を通過する光のＭＴＦ数値８９９は、空間周波数が増加するほど急激に減衰される。従って、図８Ａに示されたイメージ装置のＭＴＦグラフ８９１において、光線の入射角及び空間周波数ごとに安定的な値のＭＴＦを示すことができる。
【0127】
図９は、一実施形態に係るイメージ装置において非円形レンズで構成されるレンズアレイを説明する図である。
【0128】
イメージ装置は、複数の非円形結像光学レンズが配列されたレンズアレイ９００を結像アレイとして含むことができる。例えば、レンズアレイ９００は、結像光学レンズ９１０及び結像光学レンズ９１０と同じ形態及び大きさの追加結像光学レンズから構成されている。結像光学レンズ９１０及び追加結像光学レンズは、同じ平面に沿って配置される。結像光学レンズ９１０によってカバーされる検出領域９２０、及び追加結像光学レンズによってカバーされる検出領域の大きさ及び形態も互いに同じであってもよい。
【0129】
図９において、検出アレイの大きさがＭ×Ｎ（ｍｍ）の大きさであり、レンズアレイ９００が２×２個の結像光学レンズを含む構造を示す。検出アレイで各結像光学レンズ９１０が占めている検出領域は、Ｍ／２×Ｎ／２の大きさである。
【0130】
図１０は、一実施形態に係るイメージ装置で四角レンズによる有効検出領域を説明する図である。
【0131】
同じ大きさの検出領域において、レンズの大きさに応じて使用可能な有効検出領域が変わり得る。例えば、レンズアレイで円形結像レンズ１００１が用いられる場合、各円形結像レンズ１００１に割り当てられた検出領域１００２の外側でレンズが突出されないため、円形結像レンズ１００１の直径は、検出領域１００２で短辺の長さ以下に制限される。この場合、当該の円形結像レンズ１００１の有効検出領域１００９は、図１０に示すように、検出領域１００２の一部領域に制限される。例えば、検出アレイが最大１０８．６Ｍ（１２０３２×９０２４）の解像度をサポートできる検出エレメントを含んでいる場合、円形結像レンズ１００１の有効検出領域１００９の解像度は８１Ｍに制限される。
【0132】
一方、図１～図９を参照して説明したように、非円形結像レンズ１０１０を使用する場合、非円形結像レンズ１０１０の有効検出領域１０９０は、検出領域１０２０と実質的に同一であるか類似しているため、有効検出領域１０９０の解像度が１０８Ｍである。言い換えれば、非円形結像レンズ１０１０が配置される場合、イメージ装置は、検出領域１０２０の完全な領域（ｆｕｌｌ ｒｅｇｉｏｎ）を使用する。従って、一実施形態に係る非円形結像レンズ１０１０を含んでいるイメージ装置は、円形結像レンズ１００１に比べて同じ検出領域１０２０についても増加した解像度のイメージを撮影することができる。
【0133】
参考として、図１０では、非円形結像レンズ１０１０として四角レンズが示されているが、これに限定されることはない。非円形結像レンズ１０１０は、長方形及び正方形の他にも、変形された四角形の形状の断面を有してもよい。
【0134】
図１１は、一実施形態に係るイメージ装置において四角レンズで構成されるレンズアレイを説明する図である。
【0135】
レンズエレメントが格子パターンで平面に沿って配置されるレンズアレイにおいて、円形レンズ１１０１の直径ＬＤ’が個別検出領域１１２０の対角の長さＳＤ’以上である場合、各円形レンズ１１０１は、他の円形レンズ１１０１と重なる領域が発生する。物理的にレンズが重なることは難しいため、一実施形態に係る非円形結像光学レンズ１１１０は、検出領域１１２０の対角の長さＳＤ’以上の直径ＬＤ’を有する円形レンズ１１０１から一部が切開された形状に構成されてもよい。例えば、円形レンズ１１０１で他の円形レンズ１１０１と重なる部分が切開されてもよい。図１１に示すように、検出領域１１２０の対角の長さＳＤ’以上の直径ＬＤ’を有する円形レンズ１１０１から一部が切開された非円形結像光学レンズ１１１０は、四角形の断面を有することができる。参考として、図１１では、レンズアレイで全ての非円形結像光学レンズ１１１０が同じ形状の光軸に垂直な断面が四角形であるレンズのように示されているが、これに限定されることなく、レンズアレイで少なくともいずれか結像レンズの形状は他の結像レンズの形状と異なってもよい。
【0136】
先に説明したように、四角形の断面を有する結像光学レンズによって各検出領域１１２０の完全な領域（ｆｕｌｌ ｒｅｇｉｏｎ）がカバーされるため、レンズの性能が最大化し、光学収差などが減少し得る。従って、イメージ装置は、より向上した解像度で被写体のイメージを取得することができる。
【0137】
【0138】
一実施形態に係るイメージ装置１２００は、開口部１２４０、追加光学レンズ１２３０、結像光学レンズ１２１０、検出アレイ１２２０、及びプロセッサ１２６０を含む。追加光学レンズ１２３０及び結像光学レンズ１２１０のようなレンズレイヤは、Ｎ個で構成されている。ここで、Ｎは２以上の整数であってもよい。追加光学レンズ１２３０レイヤは１つ以上のレイヤであってもよく、結像光学レンズ１２１０レイヤも１つ以上のレイヤであってもよい。検出アレイ１２２０は、光を検出して電気的信号を発生させる検出エレメントを含む。開口部１２４０、追加光学レンズ１２３０、結像光学レンズ１２１０、及び検出アレイ１２２０は図１～図１２を参照して上述したため、残りの詳細な説明は省略する。参考として、結像光学レンズ１２１０、及び検出アレイ１２２０を含むモジュールをイメージ検出モジュール（ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）と示すことができる。また、イメージ検出モジュールは、結像光学レンズ１２１０及び検出アレイ１２２０の他にも、設計に応じて、追加的に開口部１２４０、追加光学レンズ１２３０、光学フィルタ（図１Ａ及び図１Ｂに示す１２２）、及び集光レンズアレイ（図１Ａ及び図１Ｂに示す１２３）の１つ又は２以上の組み合わせをさらに含んでもよい。
【0139】
プロセッサ１２６０は、開口部１２４０、追加光学レンズ１２３０、及び結像光学レンズ１２１０を介して被写体の情報を取得し、被写体に関するイメージを復元することができる。例えば、プロセッサ１２６０は、検出アレイ１２２０によって検知された検出情報に基づいてイメージを生成する。例えば、プロセッサ１２６０は、個別検出領域で検知された検出情報から当該検出領域に対応するイメージを取得する。プロセッサ１２６０は、検出アレイ１２２０を構成する検出領域の個数だけのイメージを取得する。プロセッサ１２６０は、検出情報に基づいて生成されたイメージを再配列及び／又は再構成することで、単一の高解像度の画像を復元することができる。但し、プロセッサ１２６０の動作はこれに限定されることはない。
【0140】
一実施形態に係るイメージ装置１２００は、図１３に示されたモバイル端末１３００として実現されてもよい。
【0141】
モバイル端末１３００のイメージ検出アセンブリ１３９０は、非円形結像光学レンズ（例えば、四角断面を有するレンズ）で構成された結像レンズアレイ１３９４を介して超薄型の構造に実現することができる。イメージ検出アセンブリ１３９０は、非円形結像光学レンズを介して外部の光を受け取り、複数の検出エレメントで外部の光を検出して検出情報を生成する。例えば、イメージ検出アセンブリ１３９０は、検出アレイ１３９１、光学フィルタ１３９２、集光レンズアレイ１３９３、結像レンズアレイ１３９４、追加レンズアレイ１３９５、及び開口部１３９６を含む。イメージ検出アセンブリ１３９０の各構成要素は、図１２を参照して上述したため、詳しい説明を省略する。
【0142】
イメージ検出アセンブリ１３９０は、スマートフォンカメラ、ＤＳＬＲカメラ、車両用／Ｄｒｏｎｅ／ＣＣＴＶなど認識のためのビジョン用カメラモジュールとして実現されることができる。例えば、モバイル端末１３００の後面カメラ１３１１及び前面カメラ１３１２のうちの１つ以上がイメージ検出アセンブリ１３９０であってもよい。後面カメラ１３１１は、複数の後面カメラモジュールを含んでもよく、複数の後面カメラモジュールの１つ以上がイメージ検出アセンブリ１３９０であってもよい。また、前面カメラ１３１２は、１つ以上の前面カメラモジュールを含んでもよく、１つ以上の前面カメラモジュールのうちの１つ以上がイメージ検出アセンブリ１３９０であってもよい。
【0143】
後面カメラ１３１１は、モバイル端末１３００のハウジングでディスプレイ１３４０と他の面に配置されるカメラであって、例えば、ディスプレイ１３４０の反対面に配置されるカメラを示す。後面は、モバイル端末１３００でディスプレイ１３４０が配置された面の反対側面を示す。前面カメラ１３１２は、モバイル端末１３００のハウジングでディスプレイ１３４０のような面に配置される。前面は、モバイル端末１３００でディスプレイ１３４０が配置されている面を示す。
【0144】
超薄型構造のイメージ検出アセンブリ１３９０は、結像レンズアレイ１３９４を介して検出アレイ１３９１に光を伝達し、モバイル端末１３００のプロセッサ１３２０は、検出アレイ１３９１を介して被写体のイメージを取得する。プロセッサ１３２０は、イメージ検出アセンブリ１３９０によって生成された検出情報に基づいて出力イメージを復元する。例えば、プロセッサ１３２０は、図１２を参照して上述したように、検出アレイ１３９１を構成する検出領域の個数だけのイメージを取得することができる。各検出領域に対応して取得される入力イメージは、低解像度イメージであってもよい。プロセッサ１３２０は、検出情報に基づいて生成されたイメージを再配列及び／又は再構成することで、イメージ検出アセンブリ１３９０に対する高解像度の単一出力イメージを復元することができる。参考として、図１３において、プロセッサ１３２０は１つのみを示しているが、これに限定されることなく、モバイル端末１３００が複数のプロセッサを含んでもよく、複数のプロセッサのうち少なくともいずれか１つのプロセッサ１３２０がイメージ検出モジュールから検知された検出情報に対してイメージ処理を行ってもよい。
【0145】
メモリ１３３０は、検出情報及び出力イメージのうち少なくとも１つを格納する。例えば、メモリ１３３０は、プロセッサ１３２０によって検出情報から高解像度の出力イメージを復元する動作を行う過程で要求されたり算出されるデータを臨時的又は永久的に格納したりすることができる。
【0146】
図１４は、一実施形態に係るイメージ検出方法を説明するフローチャートである。
【0147】
まず、ステップＳ１４１０において、イメージ装置は、イメージ装置の主軸に対して垂直な断面が非円形で構成される結像光学レンズが外部から受け取った光を通過して検出アレイに伝達する。
【0148】
そして、ステップＳ１４２０において、イメージ装置は、検出アレイで検出領域内の検出エレメントが、結像光学レンズを通過して受け取られる光を検出する。
【0149】
【0150】
以上述した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組み合せで具現化される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、又は命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答する異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現化される。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びオペレーティングシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は１つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含むことを把握する。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。
【0151】
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はそのうちの一つ以上の組合せを含み、希望の通りに動作するよう処理装置を構成したり、独立的又は結合的に処理装置を命令したりすることができる。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈されたり処理装置に命令又はデータを提供するために、いずれかの類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、又は送信される信号波に永久的又は一時的に具体化することができる。ソフトウェアはネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散した方法で格納されたり実行されたりし得る。ソフトウェア及びデータは一つ以上のコンピュータで読出し可能な記録媒体に格納され得る。
【0152】
本実施形態による方法は、様々なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現化され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例として、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気－光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明に示す動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。
【0153】
上述したように実施形態をたとえ限定された図面によって説明したが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記の説明に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順で実行されるし、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組み合わせられてもよいし、他の構成要素又は均等物によって置き換え又は置換されたとしても適切な結果を達成することができる。
【0154】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【0155】
１００ イメージ装置
１１０ レンズアレイ
１１１ レンズエレメント
１２０ 画像センサ
１２１ 検出アレイ
１２１ａ 検出エレメント
１２２ａ 色フィルタ
１２２ 光学フィルタ
１２３ 集光レンズアレイ
１２３ａ 集光マイクロレンズ
１２９ 検出領域
２００ イメージ装置
２１０ 結像レンズアレイ
２１１ 結像光学レンズ
２２０ 検出アレイ
２３０ 追加レンズアレイ
２３１ 追加光学レンズ
２４０ 開口部
２４１ 絞り
３１０ 結像光学レンズ
３３０ 追加光学レンズ
３４０ 絞り
３５０ 光学フィルタ
４１０ 結像光学レンズ
４２０ 検出領域
５１１ 結像光学レンズ
５１２ 結像光学レンズ
５１３ 結像光学レンズ
５１４ 結像光学レンズ
５１５ 結像光学レンズ
５２０ 検出領域
５５１ 弧
５５２ 弧
５５３ 直線部
５５４ 直線部
５６１ 弧
５６２ 直線部
５６３ 弧
５６４ 直線部
５６５ 弧
５６６ 直線部
５６７ 弧
５６８ 直線部
６１０ 結像光学レンズ
６２０ 検出領域
６３０ 追加光学レンズ
６４０ 開口部
６９１ 仮想直線
７１０ 結像光学レンズ
７１５ 外郭部分
７２０ 検出領域
７８１ 第１光線
７８２ 第２光線
８３０ 円形レンズ
９００ レンズアレイ
９１０ 結像光学レンズ
１００１ 円形結像レンズ
１００２ 検出領域
１０１０ 非円形結像レンズ
１０９０ 有効検出領域
１１０１ 円形レンズ
１１１０ 非円形結像光学レンズ
１１２０ 検出領域
１２１０ 結像光学レンズ
１２２０ 検出アレイ
１２３０ 追加光学レンズ
１２４０ 開口部
１２６０ プロセッサ
１３００ モバイル端末
１３９０ イメージ検出アセンブリ
１３９１ 検出アレイ
１３９２ 光学フィルタ
１３９３ 集光レンズアレイ
１３９４ 結像レンズアレイ
１３９５ 追加レンズアレイ
１３９６ 開口部
１３１１ 後面カメラ
１３４０ ディスプレイ
１１０ レンズアレイ
１１１ レンズエレメント
１２０ 画像センサ
１２１ 検出アレイ
１２１ａ 検出エレメント
１２２ａ 色フィルタ
１２２ 光学フィルタ
１２３ 集光レンズアレイ
１２３ａ 集光マイクロレンズ
１２９ 検出領域
２００ イメージ装置
２１０ 結像レンズアレイ
２１１ 結像光学レンズ
２２０ 検出アレイ
２３０ 追加レンズアレイ
２３１ 追加光学レンズ
２４０ 開口部
２４１ 絞り
３１０ 結像光学レンズ
３３０ 追加光学レンズ
３４０ 絞り
３５０ 光学フィルタ
４１０ 結像光学レンズ
４２０ 検出領域
５１１ 結像光学レンズ
５１２ 結像光学レンズ
５１３ 結像光学レンズ
５１４ 結像光学レンズ
５１５ 結像光学レンズ
５２０ 検出領域
５５１ 弧
５５２ 弧
５５３ 直線部
５５４ 直線部
５６１ 弧
５６２ 直線部
５６３ 弧
５６４ 直線部
５６５ 弧
５６６ 直線部
５６７ 弧
５６８ 直線部
６１０ 結像光学レンズ
６２０ 検出領域
６３０ 追加光学レンズ
６４０ 開口部
６９１ 仮想直線
７１０ 結像光学レンズ
７１５ 外郭部分
７２０ 検出領域
７８１ 第１光線
７８２ 第２光線
８３０ 円形レンズ
９００ レンズアレイ
９１０ 結像光学レンズ
１００１ 円形結像レンズ
１００２ 検出領域
１０１０ 非円形結像レンズ
１０９０ 有効検出領域
１１０１ 円形レンズ
１１１０ 非円形結像光学レンズ
１１２０ 検出領域
１２１０ 結像光学レンズ
１２２０ 検出アレイ
１２３０ 追加光学レンズ
１２４０ 開口部
１２６０ プロセッサ
１３００ モバイル端末
１３９０ イメージ検出アセンブリ
１３９１ 検出アレイ
１３９２ 光学フィルタ
１３９３ 集光レンズアレイ
１３９４ 結像レンズアレイ
１３９５ 追加レンズアレイ
１３９６ 開口部
１３１１ 後面カメラ
１３４０ ディスプレイ
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
