KR100826406B1 - 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 카메라 모듈에 복수의 이미지 센서를 구비하고, 복수의 이미지 센서를 하나의 ISP로 제어하여 부품 증가에 따른 제품 비용의 상승을 억제하고 카메라 모듈의 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 이미지를 영상 신호로 변환하는 복수의 이미지 센서를 갖는 이미지 센서부와, 상기 복수의 이미지 센서 각각의 특성 변수값을 저장하는 메모리와, 상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서 중 하나의 이미지 센서의 영상신호를 선택하고, 상기 선택된 영상 신호를 제공하는 이미지 센서의 특성 변수값을 상기 메모리로부터 호출하여 상기 특성 변수값을 이용하는 신호 처리를 제어하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 특성 변수값을 이용하여 상기 제어부에 의해 선택된 영상 신호를 신호처리하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
카메라 모듈(Camera Module), 이미지 센서(Image Sensor), ISP(Image Signal Processor)

Description

복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈{CAMERA MODULE HAVING A PLURALITY IMAGE SEMSOR}
도 1은 종래의 카메라 모듈을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 카메라 모듈의 일 실시예를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 카메라 모듈의 다른 실시예를 나타내는 구성도.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
100,200...카메라 모듈 110,210...이미지 센서부
111,211...제1 이미지센서 112,212...제2 이미지센서
120,220...이미지 처리기 121,221...인터페이스부
221a...제1 인터페이스 221b...제2 인터페이스
122,222...신호 처리부 123,223...제어부
124,224...메모리부 225...선택부
124a,224...제1 메모리 영역 124b,224b...제2 메모리 영역
본 발명은 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈에 관한 것으로 보다 상세 하게는 하나의 카메라 모듈에 복수의 이미지 센서를 구비하고, 복수의 이미지 센서를 하나의 ISP로 제어하여 부품 증가에 따른 제품 비용의 상승을 억제하고 카메라 모듈의 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈에 관한 것이다.
근래 들어, 휴대용 단말기 특히, 이동통신 단말기는 다양한 부가 기능을 수행하기를 요구받고 있으며, 그 중에서도 다양한 이미지 촬상 기능과 화상 통신 기능을 수행할 것을 요구받고 있다.
이에 따라, 이동통신 단말기의 카메라 모듈은 이미지 촬상용 카메라 모듈과 화상통신용 카메라 모듈을 내장한다.
도 1은 종래의 카메라 모듈의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 카메라 모듈(10)은 광을 수집하여 이미지를 촬상하는 렌즈를 갖는 빛의 신호를 전기 신호로 변환하는 하나의 이미지 센서(11)와, 이미지 센서(11)로부터의 전기 신호를 증폭 및 변환하여 노출 조정, 색감 조정 및 자동 초점 조절 등의 동작을 수행하는 하나의 이미지 처리기(Image Signal Processor;ISP)(A)를 포함한다.
이미지 처리기(A)는 이미지 센서(11)로부터의 전기 신호를 신호 처리하는 신호 처리기(12)와, 신호 처리기(12)의 동작을 제어하는 제어기(13)와, 신호 처리기(12)에 이미지 센서(11)의 특성 변수값을 제공하는 메모리(14)를 포함한다.
상술한 종래의 카메라 모듈(10)은 이미지 센서(11)와 이미지 처리기(A)를 포함하여 하나의 웨이퍼(wafer)형태로 제조되어 판매되며, 이동통신 단말기에서 이미지 촬상 기능뿐 아니라 화상 통신 기능을 수행하기 위해서는 상술한 카메라 모듈을 2개 구비하여 하나의 카메라 모듈을 이미지 촬상 용도로 활용하고, 다른 하나의 카메라 모듈은 화상 통신용도로 활용하여야 했다.
이에 따라, 상술한 이동 통신 단말기의 기능을 수행하기 위해서는 복수의 이미지 센서와 상기 복수의 이미지 센서 각각을 담당하는 이미지 처리기가 필요하여 제품 단가가 상승하는 문제점이 있으며, 또한 이미지 센서와 이미지 처리기가 하나의 웨이퍼로 구성되어 카메라 모듈의 고장 또는 오작동시 유지 및 보수가 용이하지 않은 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 하나의 카메라 모듈에 복수의 이미지 센서를 구비하고, 복수의 이미지 센서를 하나의 ISP로 제어하여 부품 증가에 따른 제품 비용의 상승을 억제하고 카메라 모듈의 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈은 이미지를 영상 신호로 변환하는 복수의 이미지 센서를 갖는 이미지 센서부 와, 상기 복수의 이미지 센서 각각의 특성 변수값을 저장하는 메모리와, 상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서 중 하나의 이미지 센서의 영상신호를 선택하고, 상기 선택된 영상 신호를 제공하는 이미지 센서의 특성 변수값을 상기 메모리로부터 호출하여 상기 특성 변수값을 이용하는 신호 처리를 제어하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 특성 변수값을 이용하여 상기 제어부에 의해 선택된 영상 신호를 신호처리하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제어부는 상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서 중 하나의 이미지 센서를 선택하여 상기 선택된 이미지 센서의 영상 신호의 신호처리를 제어할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서로부터 각각의 영상 신호를 전달받는 하나의 인터페이스를 갖는 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서로부터의 각각의 영상 신호를 각각 입력받는 복수의 인터페이스를 갖는 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 인터페이스로부터의 영상 신호 중 하나의 영상 신호를 선택하는 선택부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 이미지 센서부는 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서를 포함하며, 이에 따라 상기 메모리부는 상기 제1 이미지 센서의 특성 변수값을 저장하는 제1 메모리 영역와, 상기 제2 이미지 센서의 특성 변수값을 저장하는 제2 메모리 영역을 가질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 카메라 모듈의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 카메라 모듈의 일 실시예(100)는 이미지 센서부(110)와 이미지 처리기(120)를 포함한다.
이미지 센서부(110)는 복수의 이미지 센서(111, 112)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 통신 단말기에서 이미지 촬상과 화상 통신 기능을 수행하기 위해서 이미지 촬상을 담당하는 제1 이미지 센서(111)와 화상 통신을 담당하는 제2 이미지 센서(112)를 포함할 수 있다.
이미지 처리기(120)는 인터페이스부(121), 신호처리부(122), 제어부(123), 메모리부(124)를 포함한다.
인터페이스부(121)는 이미지 센서부(110)로부터의 출력 신호를 입력받는다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 이미지 센서부(110)의 제1 이미지 센서(111) 및 제2 이미지 센서(112)의 출력 신호는 하나의 출력단으로 결합되어 출력될 수 있으며, 이에 따라 인터페이스부(121)는 하나의 인터페이스를 포함하여 상기 하나의 출력단으로부터 제1 이미지 센서(111) 및 제2 이미지 센서(112)의 출력 신호를 입력받을 수 있다.
신호처리부(122)는 인터페이스부(121)로부터 이미지 센서부(110)의 출력 신호를 전달받아 신호처리하여 출력한다. 신호 처리부(122)의 구성은 다양할 수 있으며, 또한 일반적인 구성일 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
제어부(123)는 이미지 센서부(110)의 제1 이미지 센서(121) 및 제2 이미지 센서(122)의 선택을 제어한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서 제어부(123)는 이미지 센서부(110)에 제1 이미지 센서(121) 또는 제2 이미지 센서(122)의 선택을 제어하는 제어신호를 전달한다.
메모리부(124)는 제1 메모리 영역(124a)과 제2 메모리 영역(124b)를 가지며, 제1 메모리 영역(124a)는 이미지 센서부(110)의 제1 이미지 센서(111)의 특성 변수값을 저장하고 있고, 제2 메모리 영역(124b)는 이미지 센서부(110)의 제2 이미지 센서(112)의 특성 변수값을 저장하고 있으며, 제어부(123)의 제어에 따라 신호 처리부(122)에 선택된 이미지 센서의 특성 변수값을 제공한다.
상술한, 이미지 처리기(120)는 하나의 반도체 칩으로 형성될 수 있으며, 일반적으로 ISP(Image Signal Processor)로 불리우는 하나의 칩으로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 카메라 모듈의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 카메라 모듈의 다른 실시예(200)는 이미지 센서부(210)와 이미지 처리기(220)를 포함한다.
이미지 센서부(210)는 제1 이미지 센서(211)와 제2 이미지 센서(212)를 포함한다. 상술한 이미지 센서부(210)는 도 2의 설명과 동일한 구성을 포함하여 여기서 이미지 센서부(210)에 대한 상세한 설명을 생략하도록 한다.
이미지 처리기(220)는 인터페이스부(221), 신호 처리부(222), 제어부(223), 메모리부(224)를 포함하며, 더하여 선택부(225)를 더 포함한다.
이미지 센서부(210)의 제1 이미지 센서(211)와 제2 이미지 센서(212)의 출력 신호는 이미지 처리기(220)에 각각 전달될 수 있으며, 이에 따라 이미지 처리기(220)의 인터페이스부(221)는 제1 인터페이스(221a)와 제2 인터페이스(221b)를 포함할 수 있다. 즉, 인터페이스부(221)는 제1 이미지 센서(211)의 출력 신호를 전송받는 제1 인터페이스(221a)와 제2 이미지 센서(212)의 출력 신호를 전송받는 제2 인터페이스(221b)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 선택부(225)를 더 포함할 수 있다.
선택부(225)는 멀티 플렉서(Multiplexer;MUX)로 구성될 수 있으며, 인터페이스부(221)의 제1 인터페이스(221a)와 제2 인터페이스(221b)로부터의 제1 이미지 센서(211)의 출력 신호와 제2 이미지 센서(212)의 출력 신호를 선택하여 출력한다.
이에 따라, 제어부(223)는 선택부(225)의 선택을 제어하는 제어신호를 선택부(225)에 전달한다.
상술한 이미지 처리기(220)의 신호 처리부(222), 메모리부(224)의 설명은 도 2에서의 설명과 동일하므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 도면을 참조하며, 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 카메라 모듈은 복수의 이미지 센서(111, 112 또는 211, 212)를 포함하여 사용자의 선택에 따라 이미지 센서를 선택한다.
이때, 제어부(123, 223)는 사용자의 선택에 따라 상기 이미지 센서를 선택하는데, 먼저 외부로부터 IIC(Inter IC bus Conntec)방식으로 제어부(123, 223)에 이미지 센서의 선택을 명령하면, 제어부(123, 223)는 이에 따라 상기 이미지 센서의 선택을 제어하는 제어 신호를 전송한다.
이때, 본 발명의 실시예에서는 두 가지 방법으로 상기 이미지 센서의 선택을 제어할 수 있다.
첫번째로 도 2를 참조하면, 제어부(123)는 외부의 이미지 센서 선택 명령에 따라 직접 이미지 선택부(110)에 제어 신호를 전달하여, 제1 이미지 센서(111) 또는 제2 이미지 센서(112)의 선택을 제어한다. 즉, 제어부(123)는 제1 이미지 센서(111)를 선택하고자 하는 경우, 제1 이미지 센서(111)를 동작 온(on) 시키고, 제2 이미지 센서(112)를 동작 오프(off)하거나, 제2 이미지 센서(112)의 연결을 디스커넥트(disconnect)하여 제1 이미지 센서(111)를 선택한다. 반대로, 제어부(123)는 제2 이미지 센서(112)를 선택하고자 하는 경우, 제2 이미지 센서(112)를 동작 온(on)시키고, 제1 이미지 센서(111)를 동작 오프(off)하거나 디스커넥트하여 제2 이미지 센서(112)를 선택한다. 상술한 동작을 수행하기 위해서 제어부(123)은 삼상 상태 모드(tri-state mode) 기능을 지원할 수 있는 IC로 구성될 수 있다.
제어부(123)의 제어에 따라 선택된 이미지 센서는 렌즈를 통한 빛의 신호를 영상 신호로 변환하여 인터페이스부(121)에 전달한다.
상술한 제어부(123)의 이미지 센서 선택 동작에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 제1 이미지 센서(111)와 제2 이미지 센서(112)로부터의 영상 신호를 하나의 케이블을 통하여 전달받을 수 있다. 인터페이스부(121)에 전달된 선택된 이미지 센서(111 또는 112)의 영상 신호는 신호 처리부(122)에 전달된다.
신호 처리부(122)는 선택된 이미지 센서(111, 112)의 영상 신호에 포함된 이미지 정보의 색상, 감마(Gamma) 등을 보정 및 창조하고 이미지 연산 처리를 수행하여, 상기 영상 신호를 디스플레이할 수 있는 이미지 신호로 변환하여 출력한다.
이때, 신호 처리부(122)는 영상 신호를 이미지 신호로 변환하는 과정에서 이미지 센서(111, 112)의 특성 변수값을 필요로 하게 되는데, 이에 따라, 제어부(123)는 신호 처리부(122)에 이미지 센서(111, 112)의 특성 변수값을 제공하도록 메모리부(124)를 제어한다.
메모리부(124)는 사전에 설정된 메모리 영역에 이미지 센서부(110)의 각 이미지 센서(111, 112)의 특성 변수값을 저장하고 있으며, 상기 특성 변수값은 초기에 저장된 값일 수 있고, 외부로부터의 선택에 따라 상기 특성 변수값은 조정될 수 있다.
외부로부터의 선택에 따라 상기 특성 변수값이 조정되는 경우, 제어부(123)는 외부로부터 상술한 IIC방식으로 특성 변수값을 전송받을 수 있다.
제어부(123)는 제1 이미지 센서(111)를 선택하는 경우, 메모리부(124)의 제1 메모리 영역(124a)에 저장되어 있는 제1 이미지 센서의 특성 변수값을 신호 처리부(122)에 제공하도록 메모리부(124)를 제어하고, 제2 이미지 센서(112)를 선택하는 경우, 메모리부(124)의 제2 메모리 영역(124b)에 저장되어 있는 제2 이미지 센서의 특성 변수값을 신호 처리부(122)에 제공하도록 메모리부(124)를 제어한다.
두번째로 도 3을 참조하면, 이미지 센서부(210)의 제1 이미지 센서(211) 및 제2 이미지 센서(212)의 영상 신호는 각각의 출력 케이블을 통하여 인터페이스부(221)에 전달된다.
이에 따라, 인터페이스부(221)의 제1 인터페이스(211a)는 제1 이미지 센서(211)의 영상 신호를 입력받고, 제2 인터페이스(211b)는 제2 이미지 센서(212)의 영상 신호를 입력받는다.
인터페이스부(221)로부터의 제1 이미지 센서(211)의 영상 신호 및 제2 이미지 센서(212)의 영상 신호는 선택부(225)에 전달된다.
이때, 제어부(223)는 외부로부터 상술한 IIC방식으로 이미지 센서의 선택 명령을 전달받을 수 있으며, 이에 따라 제어부(223)는 이미지 센서의 선택을 제어하는 제어신호를 선택부(225)에 전달한다.
선택부(225)는 제어부(223)의 제어신호에 따라 제1 이미지 센서(211) 또는 제2 이미지 센서(212)의 영상 신호를 선택하여 신호 처리부(222)에 전달한다.
이후의 동작은 상술한 도2를 참조한 본 발명의 작용 및 효과의 설명과 동일하며, 이에 따라 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 복수의 이미지 센서를 구비하고, 상기 복수의 이미지 센서를 하나의 이미지 신호 처리기로 제어하여 부품 증가에 따른 제품 비용의 상승을 억제하고, 종래의 이미지 센서와 이미지 신호 처리기를 하나의 웨이퍼로 구성하는 것과 달리 복수의 이미지 센서와 이미지 신호 처리기를 분리하여 원하는 소자만 수리 및 교체가 가능하여 카메라 모듈의 유지 및 보수가 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 이미지를 영상 신호로 변환하는 복수의 이미지 센서를 갖는 이미지 센서부;
    상기 복수의 이미지 센서 각각의 특성 변수값을 저장하는 메모리;
    상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서 중 하나의 이미지 센서의 영상신호를 선택하고, 상기 선택된 영상 신호를 제공하는 이미지 센서의 특성 변수값을 상기 메모리로부터 호출하여 상기 특성 변수값을 이용하는 신호 처리를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터의 특성 변수값을 이용하여 상기 제어부에 의해 선택된 영상 신호를 신호처리하는 신호 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서 중 하나의 이미지 센서를 선택하여 상기 선택된 이미지 센서의 영상 신호의 신호처리를 제어하는 것을 특징으로 하는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서로부터 각각의 영상 신호를 전달받는 하나의 인터페이스를 갖는 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복 수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서부의 복수의 이미지 센서로부터의 각각의 영상 신호를 각각 입력받는 복수의 인터페이스를 갖는 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 인터페이스로부터의 영상 신호 중 하나의 영상 신호를 선택하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서부는 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서를 포함하며,
    상기 메모리부는 상기 제1 이미지 센서의 특성 변수값을 저장하는 제1 메모리 영역; 및
    상기 제2 이미지 센서의 특성 변수값을 저장하는 제2 메모리 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 복수의 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈.
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