초박형 카메라 장치는 마이크로렌즈들이 배열된 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 광학 모듈, 상기 마이크로렌즈 어레이를 통해 들어온 빛을 센싱하여 전기적인 이미지 신호들을 출력하는 이미지 센서, 상기 광학 모듈과 상기 이미지 센서를 이격하여 초점거리를 형성하는 스페이서들, 그리고 상기 이미지 신호들로 생성된 어레이 이미지들을, 물체가 위치한 거리에 따라 지정된 이미징 방법으로 재구성하여 최종 이미지를 출력하는 프로세서를 포함하고, 각 마이크로렌즈는 상기 이미지 센서를 향하여 볼록하게 돌출된 형상이다.