KR100604547B1 - 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한카메라 센서 칩 - Google Patents

카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한카메라 센서 칩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩에 관한 것으로, 영상신호 처리기에 CCD 카메라에 의해 촬영되는 영상을 센서링하여 신호를 출력하는 카메라 센서와, 상기 카메라 센서로부터 출력된 신호를 처리하여 영상 신호를 출력하는 영상신호 처리기(ISP : Image Signal Processor)와, 상기 ISP 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)과는 독립하여 상기 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 카메라 센서로 출력하는 센서전원 처리부를 포함하여 구성함으로써 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 관리하는 수단이 카메라 모듈에 포함되도록 구현하여 노이즈를 유발하는 주변 환경 조건을 최소화한 동시에, 노이즈 소거용 소자를 채용해 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원의 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.
카메라, 전원, 영상신호 처리기(ISP), LDO(Low DropOut)

Description

카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩 {Camera Phone improved analog power noise of the camera module and Camera Sensor Chip improved analog power noise}
도 1 은 종래의 카메라 내장형 이동통신단말기의 카메라 모듈의 전원 관리 개요도
도 2 는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기의 일실시예에 따른 블럭도
도 3 은 도 2 에 도시한 센서전원 처리부의 일실시예에 따른 블럭도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 메인 제어모듈 110 : 배터리 전원
120 : 전원관리 IC 130 : LDO
140 : 커넥터 200 : FPCB
300 : 카메라 모듈 310 : 영상신호 처리기
320 : 카메라 센서 330 : 센서전원 처리부
331 : LDO 332 : 스위치
333 : 비드 334 : 캐패시터
본 발명은 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩에 관한 것으로, 카메라 내장형 이동통신단말기에 탑재되는 카메라 센서 칩의 전원 노이즈(Noise)를 차단하는 기술과 관련된 것이다.
최근 카메라를 내장한 이동통신 단말기가 인기를 끌고 있다. 이러한 카메라를 내장한 이동통신 단말기에는 영상을 촬영하고, 촬영된 신호를 영상 신호로 출력하는 카메라 센서 칩이 탑재된다.
이러한 카메라 센서 칩의 노이즈(Noise)의 대부분은 전원 노이즈(Noise)로, 특히 카메라 센서를 구동하는 아날로그 전원은 별도록 분리해주어야 한다. 그런데, 아날로그 전원을 분리해서 사용한다 하더라도 메인 보드(Main Board)에서 카메라 센서 칩까지 가는 경로가 상당히 많으므로, 이러한 경로들은 노이즈(Noise)의 소스(Source)가 되고 있다.
도 1 은 종래의 카메라 내장형 이동통신단말기의 카메라 모듈의 전원 관리 개요도이다.
도면에 도시한 바와같이, 카메라 내장형 이동통신단말기는 메인 제어모듈(100)과, FPCB(200)와, 카메라 모듈(300)을 포함하고 있다.
상기 카메라 모듈(300)은 고집적된 카메라 센서 칩의 형태로 제공되며, 이 카메라 모듈(300)은 영상신호 처리기(ISP : Image Signal Processor)(320)와, 카메라 센서(320)를 포함하여 영상을 촬영하고, 촬영된 신호를 영상 신호로 출력하는 동작을 수행한다.
상기 카메라 센서(320)는 CCD 카메라(도면 도시 생략)에 의해 촬영되는 영상을 센서링하여 신호를 출력한다.
상기 영상신호 처리기(310)는 상기 카메라 센서(320)로부터 출력된 신호를 처리하여 영상 신호를 출력한다.
한편, 상기 메인 제어모듈(100)은 이동통신 단말기 전반을 제어하며, 일반적으로 퀄컴사의 MSM(Mobile Switching Modem) 칩이 많이 쓰인다.
이 메인 제어모듈(100)에는 배터리(도면 도시 생략)로부터 출력되는 배터리 전원(110)을 관리하는 전원 관리 수단을 포함하며, 이 전원 관리 수단은 상기 카메라 모듈(300)의 ASIC 구동 전원인 코어(Core) 전원과, 영상신호 처리기(ISP)(310) 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)을 관리하는 전원관리 IC(120)와, 카메라 센서(320) 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 관리하는 LDO(Low DropOut)(130)를 포함한다.
상기 전원 관리 수단으로부터 출력된 코어 전원, 디지탈 전원, 아날로그 전원은 커넥터(140)를 통해 상기 카메라 모듈(300)로 인가되어 카메라 모듈(300)이 동작하게 된다.
도면에서 미설명 부호 200는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 상기한 메인 제어모듈(100)과 카메라 모듈(300)이 인쇄되는 기판이다.
그런데, 종래의 카메라 모듈(300)의 경우 카메라 센서(320) 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 메인 제어모듈(100)에 구현된 LDO(Low DropOut)(130)로부터 공급받고 있다. 이러한 메인 제어모듈(100)로부터 아날로그 전원을 공급받는 방식은 전원 노이즈(Noise)에 상당히 취약하다. 그 이유는 카메라 모듈(300)의 전원 노이즈는 주변의 신호 패턴 등에 많은 영향을 받으므로, 즉, 메인 제어모듈(100)에 구현된 LDO(Low DropOut)(130)가 메인 제어모듈(100)에 구현된 다른 회로들에 의해 많은 영향을 받게되고, 이러한 영향은 노이즈의 원인이 된다.
따라서, 본 발명자는 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 관리하는 수단을 카메라 모듈에 포함되도록 구현하여 노이즈를 유발하는 주변 환경 조건을 최소화하는 동시에, 노이즈 소거용 소자를 채용해 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원의 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있는 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩에 관한 연구를 하게 되었다.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 관리하는 수단을 카메라 모듈에 포함되도록 구현하여 노이즈를 유발하는 주변 환경 조건을 최소화함으로써 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원의 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있는 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩은 CCD 카메라에 의해 촬영되는 영상을 센서링하여 신호를 출력하는 카메라 센서와, 상기 카메라 센서로부터 출력된 신호를 처리하여 영상 신호를 출력하는 영상신호 처리기(ISP : Image Signal Processor)와, 상기 ISP 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)과는 독립하여 상기 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 카메라 센서로 출력하는 센서전원 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 관리하는 수단을 카메라 모듈에 포함되도록 구현하여 노이즈를 유발하는 주변 환경 조건을 최소화하할 수 있어 효율적으로 노이즈가 차단된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기의 일실시예에 따른 블럭도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기는 메인 제어모듈(100)과, FPCB(200)와, 카메라 모듈(300)을 포함한다.
상기 카메라 모듈(300)은 고집적된 카메라 센서 칩의 형태로 제공되며, 이 카메라 모듈(300)은 영상신호 처리기(ISP : Image Signal Processor)(320)와, 카메라 센서(320)와, 센서전원 처리부(330)를 포함하여 영상을 촬영하고, 촬영된 신호를 영상 신호로 출력하는 동작을 수행한다.
상기 카메라 센서(320)는 CCD 카메라(도면 도시 생략)에 의해 촬영되는 영상을 센서링하여 신호를 출력한다.
상기 영상신호 처리기(310)는 상기 카메라 센서(320)로부터 출력된 신호를 처리하여 영상 신호를 출력한다.
상기 영상신호 처리기(310)로부터 출력된 영상 신호는 상기 메인 제어모듈(100)의 제어에 따라 이동통신 단말기의 LCD를 통해 표시되거나, 메모리에 저장되게 된다.
한편, 상기 센서전원 처리부(330)는 상기 영상신호 처리기(ISP)(310) 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)과는 독립하여 상기 카메라 센서(320) 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 카메라 센서(320)로 출력하는 동작을 수행한다.
즉, 전원 관리 수단인 LDO(Low DropOut)를 메인 제어모듈(100)에 포함하여 구현함으로써 주변 회로들의 영향에 의해 노이즈(Noise)가 발생할 조건이 큰 종래의 문제를 해결하기 위해, 본원 발명에서는 메인 제어모듈(100)에서 LDO(Low DropOut)를 삭제하고, 이 대신 영상을 촬영하고, 촬영된 신호를 영상 신호로 출력하는 카메라 모듈내에 상기 센서전원 처리부(330)를 포함시켜 아날로그 전원부분과 디지탈 전원부분을 분리(Isolation)시킴으로써 노이즈 발생 환경을 최소화한다. 이 센서전원 처리부(330)에 대한 구체적인 구성 및 동작 효과는 추후 상세히 설명하기 로 한다.
한편, 상기 메인 제어모듈(100)은 이동통신 단말기 전반을 제어하며, 일반적으로 퀄컴사의 MSM(Mobile Switching Modem) 칩이 많이 쓰인다.
이 메인 제어모듈(100)에는 배터리(도면 도시 생략)로부터 출력되는 배터리 전원(110)을 관리하는 전원 관리 수단을 포함하며, 이 전원 관리 수단은 상기 카메라 모듈(300)의 ASIC 구동 전원인 코어(Core) 전원과, 영상신호 처리기(ISP)(310) 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)을 관리하는 전원관리 IC(120)를 포함한다.
배터리(도면 도시 생략)로부터 출력되는 배터리 전원(110)은 전원관리 IC(120)에 의해 ASIC 구동 전원인 코어(Core) 전원과, ISP 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)으로 나뉘어 상기 커넥터(140)를 통해 상기 카메라 모듈(300)로 인가된다.
한편, 배터리(도면 도시 생략)로부터 출력되는 배터리 전원(110)은 직접 상기 커넥터(140)를 통해 상기 카메라 모듈(300)의 센서전원 처리부(330)로 인가되며, 이 인가되는 전원이 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원이다.
도면에서 미설명 부호 200는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 상기한 메인 제어모듈(100)과 카메라 모듈(300)이 인쇄되는 기판이다.
만일, 카메라를 이용해 사진을 촬영한다고 가정하면, 사용자의 이동통신 단말기 조작에 따라 메인 제어모듈(100)은 카메라 모듈(300)로 칩 구동을 위한 코어(Core) 전원을, 영상신호 처리기(310)로 디지탈 전원을, 센서전원 처리부(330)로 아날로그 전원을 인가한다.
그러면, 센서전원 처리부(330)는 이 아날로그 전원을 처리하여 카메라 센서(320)로 아날로그 전원을 인가하여 카메라 센서를 구동한다.
이렇게 전원이 카메라 모듈(300)에 인가되면 이동통신 단말기에 탑재된 카메라 모듈(300)이 동작하여 사용자의 조작에 따라 사진이 촬영된다.
도 3 은 도 2 에 도시한 센서전원 처리부의 일실시예에 따른 블럭도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩의 센서전원 처리부(330)는 LDO(331)와, 스위치(332)를 포함한다.
상기 LDO(Low DropOut)(331)는 코어 전원을 제어신호로 하여 상기 카메라 센서로 일정한 아날로그 전원을 공급한다.
상기 스위치(332)는 코어 전원을 제어신호로 하여 상기 LDO(331)에 아날로그 전원이 입력되도록 스위칭한다.
에컨데, 메인 제어모듈(100)이 카메라 동작 모드일 경우 코어 전원으로 하이(H) 레벨 신호를, 카메라 동작 모드가 아닐 경우 로우(L) 레벨 신호를 제어신호로 출력한다고 가정하자.
그러면, 상기 스위치(332)는 상기 코어 전원이 하이(H) 레벨 신호일 경우 온(ON)되어 아날로그 전원을 상기 LDO(331)에 공급한다.
이 때, 상기 LDO(331)는 코어 전원에 따라 동작을 온/오프하는 것이 바람직하다. 즉, 코어 전원이 하이(H) 레벨 신호일 경우 LDO(331) 동작이 온(ON)되어 상기 스위치(332)를 통해 공급되는 아날로그 전원을 일정하게 카메라 센서(320)로 인 가하고, 코어 전원이 로우(L) 레벨 신호일 경우 LDO(331) 동작이 오프(OFF)되어 동작하지 않는다.
따라서, 위와 같이 카메라 모듈(300)내에 센서전원 처리부(330)를 구현함으로써 카메라 모듈(300)내에는 메인 제어모듈(100)에 비해 상대적으로 전원 노이즈(Noise)에 영향을 주는 요인들이 적으므로, 전원 노이즈 발생을 최소화 할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 센서전원 처리부(330)가 상기 LDO(331) 입력단 또는 LDO(331) 출력단 또는 그 양단에 연결되어 아날로그 전원의 노이즈(Noise)를 감쇄시키는 비드(Bead)(333)를 더 포함할 수 있다. 상기 비드(333)는 노이즈를 감쇄시키는 특성을 가진 통상의 소자이다.
따라서, 본 발명은 노이즈 감쇄 특성을 가진 소자를 채용하여 전원 노이즈를 감쇄시켜 노이즈 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 센서전원 처리부(330)가 상기 LDO(331) 입력단 또는 LDO(331) 출력단 또는 그 양단에 연결되어 아날로그 전원의 노이즈(Noise)를 감쇄시키는 캐패시터(Capacitor)(334)를 더 포함할 수 도 있다.
이 캐패시터(334)는 카메라 센서 칩 외부에 구현되어 외부에서 캐패시터 값(Value)을 튜닝(Tunning) 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 아날로그 GND와 접지된 캐패시터(334)를 이용해 추가적으로 전원 노이즈를 감쇄시켜 노이즈 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있게 된다.
그러므로, 위와 같이 함에 의해 상기에서 제시한 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩의 목적을 달성할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기와 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩은 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 관리하는 수단을 카메라 모듈에 포함되도록 구현하여 노이즈를 유발하는 주변 환경 조건을 최소화하는 동시에, 노이즈 소거용 소자를 채용해 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원의 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims (8)

  1. CCD 카메라에 의해 촬영되는 영상을 센서링하여 신호를 출력하는 카메라 센서와, 상기 카메라 센서로부터 출력된 신호를 처리하여 영상 신호를 출력하는 영상신호 처리기(ISP : Image Signal Processor)를 포함하는 카메라 모듈과; 상기 카메라 모듈의 ASIC 구동 전원인 코어(Core) 전원과, ISP 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)과, 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 상기 카메라 모듈로 제공하는 전원 관리 수단을 포함하는 카메라 내장형 이동통신단말기에 있어서,
    상기 카메라 모듈이:
    상기 영상신호 처리기(ISP) 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)과는 독립하여 상기 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 카메라 센서로 출력하는 센서전원 처리부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서전원 처리부가:
    코어 전원을 제어신호로 하여 상기 카메라 센서로 일정한 아날로그 전원을 공급하는 LDO(Low DropOut)와;
    코어 전원을 제어신호로 하여 상기 LDO에 아날로그 전원이 입력되도록 스위 칭하는 스위치를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서전원 처리부가:
    상기 LDO 입력단 또는 LDO 출력단 또는 그 양단에 연결되어 아날로그 전원의 노이즈(Noise)를 감쇄시키는 비드(Bead)를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 센서전원 처리부가:
    상기 LDO 입력단 또는 LDO 출력단 또는 그 양단에 연결되어 아날로그 전원의 노이즈(Noise)를 감쇄시키는 캐패시터(Capacitor)를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 내장형 이동통신단말기.
  5. CCD 카메라에 의해 촬영되는 영상을 센서링하여 신호를 출력하는 카메라 센서와;
    상기 카메라 센서로부터 출력된 신호를 처리하여 영상 신호를 출력하는 영상신호 처리기(ISP : Image Signal Processor)와;
    상기 영상신호 처리기(ISP) 구동 전원인 디지탈 전원(Digital)과는 독립하여 상기 카메라 센서 구동 전원인 아날로그(Analog) 전원을 카메라 센서로 출력하는 센서전원 처리부를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서전원 처리부가:
    코어 전원을 제어신호로 하여 상기 카메라 센서로 일정한 아날로그 전원을 공급하는 LDO(Low DropOut)와;
    코어 전원을 제어신호로 하여 상기 LDO에 아날로그 전원이 입력되도록 스위칭하는 스위치를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서전원 처리부가:
    상기 LDO 입력단 또는 LDO 출력단 또는 그 양단에 연결되어 아날로그 전원의 노이즈(Noise)를 감쇄시키는 비드(Bead)를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 센서전원 처리부가:
    상기 LDO 입력단 또는 LDO 출력단 또는 그 양단에 연결되어 아날로그 전원의 노이즈(Noise)를 감쇄시키는 캐패시터(Capacitor)를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 전원 노이즈를 개선한 카메라 센서 칩.
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