KR101449001B1 - 카메라모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라모듈에 관한 것으로서, 폴리머 필름을 이용하여 강하게 입사되는 빛의 세기를 감쇄시켜 AWB, AE 정상 동작이 이루어지도록 하는 특징을 가진다. 본 발명은 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈과, 반도체 소자 및 회로패턴이 형성되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 렌즈모듈을 통해 전달된 광이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서와, 상기 이미지센서 상부에 위치하여 적외선을 차단하는 적외선 필터와, 입사되는 빛의 경로상에 배치되고, 빛의 세기 및 이에 연동하여 인가되는 전류에 따라 렌즈를 통해 입사되는 빛을 감쇄시키는 폴리머 필름과, 상기 적외선필터 및 폴리머 필름이 장착되는 하우징인 홀더를 포함한다.

카메라모듈, 이미지센서, 광, 세기, 폴리머필름, 편광, AWB, AE

Description

카메라모듈{Camera module}

본 발명은 카메라모듈에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 통상적인 카메라 모듈(10)은 이미지 센서 모듈과 광학계로 이루어진다. 그 중 광학계는 렌즈(14)가 장착된 배럴(12)을 구비한 렌즈모듈과, 상기 렌즈모듈의 외부 하우징 역할을 하는 홀더(11)와, 적외선 차단 및 반사 방지하는 적외선필터(13)를 구비한다. 또한, 상기 적외선필터(13)의 후방에 마련된 이미지 센서(15) 및 상기 이미지 센서(15)의 후면에 접하는 인쇄회로기판(16;PCB)을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 카메라 모듈(10)은 피사체의 광이미지를 렌즈(14)에서 수광받아 적외선필터(13)로 전달하고, 적외선필터(13)는 수광된 광이미지에서 적외선을 차단한 후 이미지 센서(15)로 조사하게 되며, 상기 이미지 센서(15)는 조사된 광이미지를 전기적인 신호로 변환하여 커넥터(17)를 통해 본체의 제어모듈(미도시)로 출력하는 구조로 이루어져 있다.

그런데 종래의 카메라 모듈은 강한 빛이 입사되었을 때 광신호 오버 플로우(optical signal over flow)가 발생하여 블루밍(blooming) 현상, 교란(smear) 현상이 발생한다. 상기 블루밍 현상은 플레어(flare)와 같이 화면이 흐려지는 현상으로서, CCD나 CMOS 등의 이미지센서가 처리할 수 있는 용량이 넘쳐 주변으로 번지는 현상을 말한다. 상기 교란 현상은 고휘도 물체 촬영 시에 화면에 수직으로 한줄기 선이 나타나는 현상으로서, 고속 셔터 사용 시에 나타나며 발생 원인은 블루밍과 유사하나 일직선 모양의 특징을 가진다.

상기와 같이 강한 빛이 카메라 모듈로 입사되어 블루밍 현상, 교란 현상 등이 발생하면, 실내에서 창가, 불빛 근처 등의 장소에서 촬영하는 데에 제약이 따른 문제가 있다.

본 발명은 강한 빛이 카메라 모듈로 입사될 때 블루밍 현상, 교란 현상 등이 발생되지 않도록 하는 카메라 모듈을 제시한다.

본 발명은 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈과, 반도체 소자 및 회로패턴이 형성되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 렌즈모듈을 통해 전달된 광이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서와, 상기 이미지센서 상부에 위치하여 적외선을 차단하는 적외선 필터와, 입사되는 빛의 경로상에 배치되고, 빛 의 세기 및 이에 연동하여 인가되는 전류에 따라 렌즈를 통해 입사되는 빛을 감쇄시키는 폴리머 필름과, 상기 적외선필터 및 폴리머 필름이 장착되는 하우징인 홀더를 포함한다.

또한, 상기 폴리머 필름은 상기 적외선 필터 상부에 위치한다. 또한, 상기 빛의 세기와 상기 폴리머 필름에 인가되는 전류 세기는 서로 비례하는 특징을 가진다.

또한, 상기 이미지 센서는 입사되는 빛의 세기가 기준치 이상일 경우, 이를 감지신호로서 상기 제어모듈에 전송한다.

또한, 상기 카메라 모듈은, 상기 렌즈모듈을 통해 입사되는 빛의 세기가 기준치 이상일 경우, 상기 폴리머 필름에 전류를 인가하는 제어모듈을 더 포함한다.

본 발명은 폴리머 필름을 카메라모듈에 적용함으로써, 강한 빛이 수광되었을 때 광신호 오버 플로우 현상을 감소시켜 이미지센서의 AWB(Auto White Balance), AE(Auto Exposure)의 일정 활성화 범위에 부합되도록 하는 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

반도체 소자 및 회로패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판(16)의 중앙에는 광이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서(15)가 위치한다. 상기 이미지센서(15)의 상부에는 렌즈모듈(14)을 통해 입사되는 빛에서 적외선을 차단하는 적외선 필터(13)가 홀더(11)에 결합되어 있다. 상기 홀더(11)는 적외선 필터(13)와 렌즈모듈(12)이 장착되는 하우징이다. 상기 렌즈모듈(14)은 복수의 렌즈를 포함한 렌즈 어레이다.

상기 적외선 필터(13)의 상부에는 폴리머 필름(18;polymer film)이 구비되어 있다. 상기 폴리머 필름(18)은 전도성을 가진 고분자 중합체로서, 전류를 흘러주면 분자구조가 변화되어 편광기(polarizer) 역할을 하는데, 이로 인해 입사되는 빛의 양을 감쇄시킬 수 있게 된다.

본 발명은 일정 이상의 빛(광)이 이미지 센서(15)에 들어오면 폴리머 필름(18)에 전기적 신호를 주어 편광 역할을 할 수 있도록 한다. 즉, 일정 이상의 빛을 이미지 센서(15)가 감지하면, 이를 커넥터(17)를 통해 제어모듈(미도시)로 감지신호를 보내주게 되고, 제어모듈은 전류인가장치(미도시)를 통해 폴리머 필름(18)에 전류를 흘러준다. 상기 폴리머 필름(18)은 전류 인가에 의해 내부 분자구조가 변경되어 빛을 편광시키는 편광기 기능을 수행한다.

폴리머 필름(18)의 특성상 전류 신호의 세기에 따라 다이 폴(di-pol) 발생량이 다르므로 입사되는 광을 5% ~ 50%로 가변 감쇄 가능하며, 강한 빛으로 인한 광신호 오버 플로우(optical signal over flow) 현상을 감소시킴으로써, 이미지센서의 AWE(Auto White Balance), AE(Auto Exposure)의 활성화 범위 안에 부합되도록 하여 그 기능이 정상적으로 작동하여 더 좋은 이미지를 얻을 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라모듈의 동작 과정을 도시한 플로차트이다.

렌즈, 적외선 필터를 거쳐 외부의 빛이 이미지센서에 도달(S31)하면, 이미지센서는 입사되는 빛의 세기를 판단(S32)한다. 빛의 세기가 기준치 이상이 되면 이러한 감지신호를 제어모듈로 전송해주고, 제어모듈은 소정의 전류신호를 폴리머 필름에 인가(S33)하여 폴리머 필름이 편광기로서 동작하게 한다. 폴리머 필름이 전류를 인가받아 편광기로서 동작하게 되면, 입사되는 빛은 폴리머 필름에서 편광되어 그 세기가 감쇄됨으로써, 이미지 센서의 AWE(Auto White Balance), AE(Auto Exposure)의 활성화 범위 안에 부합되어 정상적인 동작이 이루어진다.

한편, 상기에서 폴리머 필름으로 인가되는 전류 크기는 입사되는 빛의 세기에 비례하는 관계를 가진다. 즉, 입사되는 빛의 세기가 클수록 전류를 더 많이 인가하여, 폴리머 필름의 편광성을 증대시킬 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

도 1은 종래의 카메라 모듈의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라모듈의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 폴리머 필름에 전류를 인가하는 조건을 도시한 플로차트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 카메라모듈 11: 홀더

12: 렌즈모듈 13: 적외선 필터

14: 렌즈 15: 이미지센서

16: 인쇄회로기판 17: 커넥터

18: 폴리머 필름

Claims (5)

1. 복수의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈;

   회로패턴이 형성되는 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 렌즈모듈을 통해 전달된 광이미지를 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서;

   상기 이미지 센서 상부에 위치하여 적외선을 차단하는 적외선 필터;

   입사되는 빛의 경로상에 배치되고, 빛의 세기 및 이에 연동하여 인가되는 전류에 따라 렌즈를 통해 입사되는 빛을 감쇄시키는 폴리머 필름;

   상기 적외선 필터 및 폴리머 필름이 장착되는 하우징인 홀더;

   상기 렌즈모듈을 통해 입사되는 빛이 일정 세기 이상의 빛으로 감지되면, 상기 폴리머 필름에 전류를 인가하여 상기 폴리머 필름이 편광 기능을 수행하여 상기 빛의 세기를 감쇄시키도록 하는 제어모듈; 및

   상기 제어모듈로부터 신호를 전달받아 상기 폴리머 필름에 전류를 인가하는 전류인가부

   를 포함하며,

   상기 빛의 세기와 상기 폴리머 필름에 인가되는 전류의 세기는 상기 빛의 세기가 클수록 전류를 더 많이 인가하도록 서로 비례하는 관계를 가지는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 필름은 상기 적외선 필터 상부에 위치하는 카메라 모듈.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 이미지 센서는 입사되는 빛이 일정 세기 이상의 빛으로 감지되는 경우, 이를 감지신호로서 상기 제어모듈에 전송하는 카메라 모듈.
5. 삭제

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