KR20230092424A

KR20230092424A - 언더 디스플레이 카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20230092424A
Application number: KR1020210181802A
Authority: KR
Inventors: 이재명; 박재형; 원종훈; 전상용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-06-26
Also published as: WO2023113544A1

Abstract

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 디스플레이, 상기 디스플레이 아래에 배치되어 상기 디스플레이를 통과한 광에 대한 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 제1 격자 패턴을 형성하는 모노크롬 픽셀들을 포함하는 제1 이미지 센서, 및 제2 격자 패턴을 형성하는 복수의 컬러 필터들(a plurality of color filters)을 포함하는 컬러 필터 어레이를 포함하는 제2 이미지 센서를 포함하고, 상기 제2 격자 패턴은 상기 제1 격자 패턴과 일정 각도를 이룰 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

언더 디스플레이 카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING UNDER DISPLAY CAMERA AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 디스플레이 아래에 배치되는 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

스마트폰, 또는 태블릿 PC와 같은 전자 장치는 카메라(또는 카메라 모듈, 카메라 장치)를 포함할 수 있고, 사진 또는 동영상을 촬영할 수 있다.

최근에는 디스플레이의 액티브(active) 영역이 확장되면서 전자 장치의 일면의 대부분이 디스플레이의 액티브 영역으로 구성되는 풀 프론트(full front) 디스플레이가 출시되고 있다. 이에 따라, 디스플레이의 아래에 전면 카메라를 배치하면서 카메라를 위한 영역까지 디스플레이로 이용할 수 있는 기술인 언더 디스플레이 카메라(UDC, under display camera) 기술이 발전하고 있다. 언더 디스플레이 카메라를 구비한 전자 장치는, 디스플레이 패널 및 카메라 모듈의 렌즈를 통과한 빛을 이용하여, 이미지를 촬영할 수 있다.

한편, 전자 장치가 언더 디스플레이 카메라를 포함하는 경우, 디스플레이 패널의 패턴 특성으로 인해서 화질 저하가 발생할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널의 패턴에 의한 빛의 회절 또는 산란이 발생하여, 일부 주파수 대역의 성분이 감쇄되어 해상력 저하가 발생할 수 있다. 또는, 광원을 촬영하는 경우, 격자 회절로 인해 빛 갈라짐이 발생할 수 있고, 격자의 반사 플레어(flare)로 인해 화질 저하가 발생할 수 있다. 전자 장치는 신호 처리 또는 딥러닝과 같은 소프트웨어적인 방식으로 언더 디스플레이 카메라의 화질을 보상할 수 있다. 그러나 이 경우에도 신호의 감쇄 수준이 큰 경우, 손실된 주파수 성분의 복원이 어려울 수 있고, 화질 저하를 완벽하게 보상하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.

전자 장치에서 BML(Bottom Metal Layer) 패턴을 가진 디스플레이 아래에 카메라가 있기 때문에 수광 시에 빛의 일부가 차단되며, BML 패턴에 의한 회절 및 산란되는 UDC의 PSF(point spread function)의 특성으로 인해 MTF(modulation transfer function) 특성 저하로 이미지가 뿌옇게 되고, 해상력 저하가 발생하게 된다.

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 디스플레이, 상기 디스플레이 아래에 배치되어 상기 디스플레이를 통과한 광에 대한 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 제1 격자 패턴을 형성하는 모노크롬 픽셀들을 포함하는 제1 이미지 센서, 및 제2 격자 패턴을 형성하는 복수의 컬러 필터들(a plurality of color filters)을 포함하는 컬러 필터 어레이를 포함하는 제2 이미지 센서를 포함하고, 상기 제2 격자 패턴은 상기 제1 격자 패턴과 일정 각도를 이룰 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 차폐구조를 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이 아래에 배치되어 상기 디스플레이를 통과한 광에 대한 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈은, 제1 격자 패턴을 형성하는 서로 동일한 타입의 복수 개의 픽셀들을 포함하는 제1 이미지 센서, 및 제2 격자 패턴을 형성하는 복수 개의 단위 픽셀들을 포함하는 제2 이미지 센서를 포함하고, 상기 차폐구조는, 상기 제1 이미지 센서와 대응하는 위치에서 제1 디스플레이 격자 패턴을 형성하는 제1 영역, 및 상기 제2 이미지 센서와 대응하는 위치에서 제2 디스플레이 격자 패턴을 형성하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 격자 패턴과 상기 제1 디스플레이 격자 패턴이 이루는 제1 각도와, 상기 제2 격자 패턴과 상기 제2 디스플레이 격자 패턴이 이루는 제2 각도는 서로 상이할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 아래에 멀티 카메라를 배치할 때, PSF의 회절 영향이 적은 방향으로 이미지 센서를 서로 다른 각도로 배치하여 영상의 고주파 영역까지 해상도를 개선하는 효과가 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 차폐구조를 나타내는 도면이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 이미지 센서의 픽셀 어레이를 나타낸 도면이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제2 이미지 센서의 픽셀 어레이를 나타낸 도면이다.
도 6a는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 디스플레이에 포함된 차폐구조의 패턴과 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 제1 각도 또는 제2 각도를 이루면서 배치된 경우를 나타내는 도면이다.
도 6b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이에 포함된 차폐구조의 패턴과 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 제1 각도 또는 제2 각도를 이루면서 배치된 경우 MTF 그래프의 개형을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서의 나이퀴스트(Nyquist) 주파수 범위를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 UDC의 PSF 특성을 나태는 도면이다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴의 방향이 같은 경우의 디스플레이의 차폐구조의 패턴을 나타낸 도면이다.
도 9b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴의 방향이 같은 경우의 디스플레이의 차폐구조의 패턴을 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴의 방향이 다른 경우를 나타낸 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(110), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 1004) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 1004, 또는 1008) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈(180)을 예시하는 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.

플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.

이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(180) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)를 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 표시 장치(예: 디스플레이 모듈(160))를 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.

이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)를 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 표시 장치(예: 디스플레이 모듈(160)), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)가 프로세서(120)와 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(예: 디스플레이 모듈(160))를 통해 표시될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.

도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)의 블록도이다.

도 3에 도시된 전자 장치(101)는 도 1 및 도 2에 도시된 전자 장치(101)와 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시 예를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 디스플레이(160), 카메라 모듈(180)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치(101)는 도 3에 도시된 구성요소 외에 추가적인 구성요소를 포함할 수 있고, 도 3에 도시된 구성요소 중 적어도 하나가 생략될 수도 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(120)는 메모리(130), 디스플레이(160), 및 카메라 모듈(180)과 작동적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 메모리(130), 디스플레이(160), 및 카메라 모듈(180)을 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장된 인스트럭션들(instructions)을 이용하여 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(110)는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), MCU(micro controller unit), 센서허브, 보조프로세서(supplementary processor), 통신프로세서(communication processor), 애플리케이션 프로세서(application processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어들을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)의 동작들과 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(130)는 카메라 모듈(180)을 이용하여 획득한 이미지에 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 메모리(130)는 카메라 모듈(180)을 이용하여 획득한 광원에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)는 전자 장치(101)의 외부로 데이터를 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 카메라 모듈(180)을 통해 획득한 이미지 데이터를 디스플레이(160)를 이용하여 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)는 복수 개의 디스플레이 픽셀들을 포함하는 픽셀 레이어(320)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(160)는 픽셀 레이어(320)를 이용하여 외부 사용자에게 색상 데이터를 포함하는 이미지 데이터를 시각적으로 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)는 차폐구조(310)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(160)는 픽셀 레이어(320)의 형상에 대응하는 형상의 차폐구조(310)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 제1 카메라(350) 및 제2 카메라(360)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 카메라(350)는 제1 이미지 센서(330)를 포함하고, 제2 카메라(360)는 제2 이미지 센서(340)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330)는 제1 격자 패턴을 형성하는 서로 동일한 타입의 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 이미지 센서(340)는 제2 격자 패턴을 형성하는 복수 개의 단위 픽셀들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 이미지 센서(340)의 단위 픽셀은 서로 상이한 컬러 필터들에 대응되는 제1 픽셀 및 제2 픽셀을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 단위 픽셀 내에서 제1 픽셀의 컬러가 차지하는 제1 면적과 제2 픽셀의 컬러가 차지하는 제2 면적은 상이할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330)는 흑백 영상을 획득하기 위한 모노(mono) 이미지 센서이고, 제2 이미지 센서(340)는 컬러 영상을 획득하기 위한　RGB(red, green, blue)　이미지 센서일 수 있다. 이 경우, 제1 이미지 센서(330)는 컬러 필터를 포함하지 않을 수 있고, 제2 이미지 센서(340)는 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제1 이미지 센서(330)(예: 모노 이미지 센서)는 컬러 필터를 포함하지 않기 때문에 RGB 이미지 센서보다 높은 수광 효율을 가질 수 있다. 전자 장치(101)는 제1 이미지 센서(330)로 획득한 영상을 제2 이미지 센서(340)(예: RGB 이미지 센서)로 획득한 영상과 합성하여 저조도에서도 비교적 우수한 품질을 가지는 컬러 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 RGB 센서와 모노 센서를 통해 컬러 이미지 및 모노 이미지를 각각 획득하고, 상기 모노 이미지에 기반하여 상기 컬러 이미지의 밝기를 개선할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는, 컬러 이미지와 모노 이미지를 이용하여 영상 처리(예: 이미지 정합(image registration), 또는 이미지 워핑(image warping))을 수행할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는, 컬러 이미지의 컬러 정보와 모노 이미지의 가이드(guided) 필터를 통한 가이드 정보(guidance information)을 이용하여, 컬러 이미지의 밝기가 개선된 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 차폐구조(310)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(180)은 디스플레이(160)에 포함되는 차폐구조(310)의 아래에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 디스플레이(160)를 통해 외부 환경을 검출하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(180)은 전자 장치(101)의 내부 공간에서, 디스플레이(160)에 형성된 오프닝 또는 투과 영역을 통해 외부 환경과 접할 수 있도록 배치될 수 있다. 카메라 모듈(180)은 디스플레이(160)의 투과 영역을 통과한 광에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)의 영역 중 카메라 모듈(180)과 대면하는 영역은 콘텐트를 표시하는 영역의 일부로서, 지정된 투과율을 갖는 투과 영역으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이(160)의 영역 중 카메라 모듈(180)과 대면하는 영역은 높은 투과율(또는 개구율)을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 투과 영역은 이미지 센서(230)로 결상되어 화상을 생성하기 위한 광이 통과하는, 일부 카메라 모듈(180)의 유효 영역(예: 화각 영역)과 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(160)의 투과 영역은 주변보다 픽셀의 밀도 및/또는 배선 밀도가 낮은 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투과 영역은 상술한 오프닝을 대체할 수 있다. 예를 들어, 일부 카메라 모듈(180)은 언더 디스플레이 카메라(under display camera, UDC)를 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)에 포함된 차폐구조(310) 중 카메라 모듈(180)과 대면하는 부분을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 디스플레이(160)는 사용자에게 이미지 데이터를 시각적으로 제공하기 위해 화면이 표시되는 영역에 대응하는 영역에 픽셀 레이어(320)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 픽셀 레이어(320)에 대응하는 영역의 디스플레이(160) 화면을 통해 사용자에게 이미지 데이터를 시각적으로 제공할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 픽셀 레이어(320)의 아래에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 차폐구조(310)는 픽셀 레이어(320)의 형상 및/또는 패턴에 대응하는 형상 및/또는 패턴을 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층을 포함할 수 있다. 상기 지정된 패턴은 픽셀 레이어(320)에 포함된 디스플레이 픽셀들의 위치, 및 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 위치에 대응될 수 있다. 예를 들면, 차폐구조(310)는 디스플레이 픽셀의 형상(예: 사각형) 및 연결 배선의 형상에 대응되는 불투명층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 레이어(320)는 사각형의 디스플레이 픽셀과, 디스플레이 픽셀 사이의 홀(410)이 반복되는 패턴을 가질 수 있다. 이 경우에, 차폐구조(310)도 마찬가지로 사각형과 홀(410)이 반복되는 패턴을 가지는 구조를 가질 수 있다. 또한, 차폐구조(310)의 홀(410)의 위치는 픽셀 레이어(320)의 홀(410)의 위치에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들면, 차폐구조(310)와 픽셀 레이어(320)는 홀(410)을 공유하도록 형성될 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 제1 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층 및 제2 지정된 패턴을 포함하는 투명층을 포함할 수 있다. 제1 지정된 패턴은 픽셀 레이어(320)에 포함된 디스플레이 픽셀들의 위치에 대응할 수 있다. 제2 지정된 패턴은 상기 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 위치에 대응될 수 있다. 예를 들면, 차폐구조(310)는 디스플레이 픽셀의 형상(예: 사각형)에 대응되는 불투명층, 및 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 형상에 대응되는 투명층을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 카메라 모듈(180)의 배치를 위해 디스플레이(160)의 일부 층(예: 보호층)이 적어도 일부 제거된 영역에 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 차폐구조(310)는 디스플레이(160)의 일부 층(예: 보호층)에 홀(예: 홀(410))이 형성된 구조일 수 있다. 일 실시 예에서, 차폐구조(310)는 홀(예: 홀(410))을 포함하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 금속 소재일 수 있고, 픽셀 레이어(320)의 아래에 증착 및/또는 패터닝 방식으로 형성될 수 있다. 차폐구조(310)는 픽셀을 보호하고, 픽셀에서 발생하는 빛을 차단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 카메라 모듈(180)로 유입되는 빛의 회절을 줄이기 위한 지정된 패턴(black matrix), 또는 지정된 패턴들을 포함하는 불투명 금속층(예: buffer layer, BML(bottom metal layer))을 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 차폐구조(310)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(180)은 디스플레이(160)에 포함된 차폐구조(310)의 아래에 배치될 수 있다.

일 실시 예에서, 외부 광원의 광은 디스플레이(160)를 거쳐서 카메라 모듈(180)의 렌즈 어셈블리(210)로 입사될 수 있다. 예를 들어, 외부 광원의 광은 디스플레이(160)에 포함된 픽셀 레이어(320) 및 차폐구조(310)를 통과하여 렌즈 어셈블리(210)로 입사될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도 4는 UDC 디스플레이의 일 예시를 도시한 것일 뿐, UDC 디스플레이는 이에 한정되지 않으며 다양한 형상 또는 구조로 이루어질 수 있다.

도 5a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 이미지 센서의 픽셀 어레이를 나타낸 도면이다. 도 5b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제2 이미지 센서의 픽셀 어레이를 나타낸 도면이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 픽셀 어레이(510) 및 제2 픽셀 어레이(520)는 다수의 광 감지 소자들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 픽셀 어레이(510) 및 제2 픽셀 어레이(520)는 복수의 포토 다이오드(photo diode)들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 포토 다이오드들 각각은 입사된 광에 대응하는 값을 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 포토 다이오드들 각각은, 광전 효과에 기반하여 입사된 광에 대응하는 값을 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 포토 다이오드들 각각은, 광전 효과에 기반하여 입사된 광의 세기(또는, 조도)에 대응하는 값을 출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 복수의 포토 다이오드들 각각은, 광전 효과에 기반하여 입사된 광의 세기(또는, 조도)에 따른 전하를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 포토 다이오드들 각각은, 생성된 전하의 양에 따른 전류를 출력할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 제1 이미지 센서(예: 도 3의 제1 이미지 센서(330))는 제1 픽셀 어레이(510)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 픽셀 어레이(510)는 복수의 모노크롬 픽셀들을 포함할 수 있으며, 하나의 픽셀 폭은 제1 길이(501a)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 픽셀 어레이(510)에 포함된 모노크롬 픽셀들은 제1 격자 패턴을 이룰 수 있다.

도 5b를 참조하면, 제2 이미지 센서(예: 도 3의 제2 이미지 센서(340))는 제2 픽셀 어레이(520)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 픽셀 어레이(520)는 복수의 컬러필터들을 포함할 수 있으며, 하나의 컬러필터 폭은 제2 길이(501b)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 픽셀 어레이(520)에 포함된 복수의 컬러필터들은 제2 격자 패턴(예: 베이어 패턴)을 이룰 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 복수의 컬러 필터들 각각은 미리 지정된 색(또는, 컬러 채널)의 광을 통과시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 각각의 컬러 필터는, 미리 지정된 패턴(예: 베이어 패턴)에 따라, 미리 지정된 색(예: 적색, 청색, 또는 녹색) 중 하나의 색(예: 적색)의 광을 통과시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 컬러 필터는 미리 지정된 색(또는, 컬러 채널) 이외의 색의 광을 대부분 차단할 수 있다.

도 6a는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(160))에 포함된 차폐구조의 패턴과 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 제1 각도(예: 0도) 또는 제2 각도(예: 45도)를 이루면서 배치된 경우를 나타내는 도면이다.

도 6a의 (a)에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이(160)에 포함된 차폐구조(예: 도 3의 차폐구조(310))의 패턴과 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230))에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 제1 각도(예: 0도)를 이루면서 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)에 포함된 차폐구조(310)의 제1 패턴(603)은 이미지 센서(230)에 포함된 픽셀 어레이(601)의 패턴과 제1 각도(예: 0도)를 이룰 수 있다. 예를 들어, 차폐구조(310)의 제1 패턴(603)은 제1 이미지 센서(330)에 포함된 제1 픽셀 어레이(510)의 제1 격자 패턴과 제1 각도를 이룰 수 있다. 또한 예를 들어, 차폐구조(310)의 제1 패턴(603)은 제2 이미지 센서(340)에 포함된 제2 픽셀 어레이(520)의 제2 격자 패턴과 제1 각도를 이룰 수 있다.

도 6a의 (b)에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이(160)에 포함된 차폐구조(예: 도 3의 차폐구조(310))의 패턴과 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230))에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 제2 각도(예: 45도)를 이루면서 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)에 포함된 차폐구조(310)의 제2 패턴(605)은 이미지 센서(230)에 포함된 픽셀 어레이(601)의 패턴과 제2 각도(예: 45도)를 이룰 수 있다. 예를 들어, 차폐구조(310)의 제2 패턴(605)은 제1 이미지 센서(330)에 포함된 제1 픽셀 어레이(510)의 제1 격자 패턴과 제2 각도를 이룰 수 있다. 또한 예를 들어, 차폐구조(310)의 제2 패턴(605)은 제2 이미지 센서(340)에 포함된 제2 픽셀 어레이(520)의 제2 격자 패턴과 제2 각도를 이룰 수 있다.

도 6b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(160))에 포함된 차폐구조(예: 도 3의 차폐구조(310))의 패턴과 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230))에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 제1 각도(예: 0도) 또는 제2 각도(예: 45도)를 이루면서 배치된 경우 MTF 그래프의 개형을 나타내는 도면이다.

도 6b를 참조하면, X축은 공간 주파수를 의미하고, Y축은 MTF를 나타낸다. 도 6b의 참조번호 630은 차폐구조(예: 도 3의 차폐구조(310))의 패턴과 픽셀 어레이(예: 도 6a의 픽셀 어레이(601))의 격자 패턴이 제1 각도(예: 0도)를 이루면서 배치되었을 때의 제1 MTF를 나타내며, 참조번호 640은 차폐구조(310)의 패턴과 픽셀 어레이(601)의 격자 패턴이 제2 각도(예: 45도)를 이루면서 배치되었을 때의 제2 MTF를 나타낸다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 저주파(예: 200lp/mm 미만) 구간에서는 제1 MTF(630)가 제2 MTF(640)보다 좋을 수 있다. 구체적으로, 저주파 구간에서는 차폐구조(310)의 패턴과 픽셀 어레이(601)의 격자 패턴이 제1 각도(예: 0도)를 이루면서 배치되었을 때의 MTF가 차폐구조(310)의 패턴과 픽셀 어레이(601)의 격자 패턴이 제2 각도(예: 45도)를 이루면서 배치되었을 때보다 좋을 수 있다.

또한, 고주파(예: 200lp/mm 이상) 구간에서는 제2 MTF(640)가 제1 MTF(630)보다 좋을 수 있다. 구체적으로, 고주파 구간에서는 차폐구조(310)의 패턴과 픽셀 어레이(601)의 격자 패턴이 제2 각도(예: 45도)를 이루면서 배치되었을 때 MTF가 차폐구조(310)의 패턴과 픽셀 어레이(601)의 격자 패턴이 제1 각도(예: 0도)를 이루면서 배치되었을 때보다 좋을 수 있다. MTF(modulation transfer function) 그래프는 카메라 렌즈의 해상도(resolution)/해상력(resolution power) 및 정확도(contrast)를 나타낼 수 있다. 카메라 렌즈의 해상력과 관련해서, 서로 번갈아 표시되는 흑/백 선을 라인 쌍(line pair)로 부를 수 있고, 해상력은 밀리미터 당 라인 쌍(lp(line pair)/mm)으로 측정되는 주파수로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)의 픽셀(예: 픽셀 패턴)으로 인해, 디스플레이 아래(예: 배면)에 배치되는 카메라(예: UDC)의 배치 방향에 따라 MTF는 서로 다를 수 있다. 종래의 MTF가 고주파로 갈수록 감소하는 것과 달리 UDC에서의 MTF는 차폐구조의 패턴에 의해 생기는 빛의 회절로 인하여 주파수가 커질수록 감소하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 MTF(630) 및/또는 제2 MTF(640)에서 주파수가 높을 때의 MTF가 주파수가 낮을 때의 MTF보다 높을 수 있다. 해상력은 서로 다른 대상을 광학적으로 분별할 수 있게 표현하는 성능을 의미할 수 있고, 콘트라스트, 선명도, 또는 선예도와 연관될 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서(예: 도 3의 제1 이미지 센서(330)) 및 제2 이미지 센서(예: 도 3의 제2 이미지 센서(340))의 나이퀴스트 주파수 범위를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 참조 번호 710은 제1 이미지 센서(330)에 포함된 제1 이미지 센서(330)(예: 모노 이미지 센서)에서 흑백을 표현하기 위한 나이퀴스트(nyquist) 주파수의 제1 범위를 나타내고, 참조 번호 720은 제2 이미지 센서(340)(예: Bayer-RGB 이미지 센서)에서 녹색을 표현하기 위한 나이퀴스트 주파수의 제2 범위를 나타내며, 참조번호 730은 제2 이미지 센서(340)에서 적색 또는 청색을 표현하기 위한 나이퀴스트 주파수 제3 범위를 나타낸다. 일 실시 예에 따르면, 제2 이미지 센서(340)의 단위 픽셀은 서로 상이한 컬러 필터들에 대응되는 제1 픽셀(예: Gr 및 Gb) 및 제2 픽셀(예: R 또는 B)을 포함하고, 단위 픽셀 내에서 제1 픽셀의 컬러가 차지하는 제1 면적과 제2 픽셀의 컬러가 차지하는 제2 면적이 상이할 수 있다. 예를 들면, 제2 이미지 센서(340)에 포함된 단위 픽셀 내에서 녹색에 대응하는 제1 면적은 적색(또는, 청색)에 대응하는 제2 면적의 2배일 수 있다. 따라서 참조번호 720의 제2 범위는 참조번호 730의 제3 범위보다 넓을 수 있다. 즉 제2 이미지 센서(340)의 단위 픽셀 내에서 녹색이 차지하는 제1 면적이 적색(또는 청색)이 차지하는 제2 면적보다 크기 때문에, 녹색을 표현하기 위한 나이퀴스트 주파수의 제2 범위가 적색(또는 청색)을 표현하기 위한 나이퀴스트 주파수의 제3 범위보다 넓게 나타날 수 있다.

예를 들어, 제1 범위(710)를 참조하면, 제1 이미지 센서(330)에서 X축 또는 Y축으로의 나이퀴스트 주파수를 Fny라고 정의할 때, 대각선으로의 나이퀴스트 주파수는 Fny의

배가 되므로, 1.414Fny일 수 있다.

또한 제2 범위(720)를 참조하면, 녹색을 표현하기 위한 X축 또는 Y축으로의 나이퀴스트 주파수는 Fny가 되며, 제2 범위(720)에서 대각선으로의 나이퀴스트 주파수는 Fny의

배가 되므로, 0.707Fny일 수 있다.

또한 제3 범위(730)를 참조하면, 청색 또는 적색을 표현하기 위한 X축 또는 Y축으로의 나이퀴스트 주파수는 0.5Fny가 되며, 제3 범위(730)에서 대각선으로의 나이퀴스트 주파수는 0.5Fny의

배가 되므로, 0.707Fny일 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 나이퀴스트 주파수의 제1 범위(710) 안쪽이면서 나이퀴스트 주파수의 제2 범위(720) 바깥쪽의 영역은 제1 이미지 센서(330)로 표현 가능하되 제2 이미지 센서(340)로 표현 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 이미지 센서(330)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴과 제2 이미지 센서(340)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 0도 이외의 특정 각도를 이룰 때 해상도 표현 범위가 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 범위(710)를 참조하면, 해상도 표현 범위가 가장 큰 방향은 대각선 방향이므로, 제1 이미지 센서(330)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴과 제2 이미지 센서(340)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 45도를 이루는 경우 해상도를 표현하는 것에 가장 유리할 수 있다.

따라서, UDC 내에 2개의 카메라가 각각 모노 센서 및 RGB 센서를 포함하는 경우, 화소의 사이즈나 두 센서의 크기가 같다 해도, 두 센서의 해상도 표현 범위가 다르고, UDC의 방향에 의한 해상도 차이가 발생하기 때문에 모노 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴과 RGB 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 특정 각도(예: 45도)를 이루는 경우 해상도를 표현하는 것에 유리할 수 있다. 다만, 본 개시에서 모노 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴과 RGB 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 이루는 각도가 45도에 한정되는 것은 아니다.

도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 UDC의 PSF(point spread function) 특성을 나태는 도면이다.

도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(160))를 통과하여 회절이 발생한 광의 광원 이미지는 제1 영역(810) 및 제2 영역(820)을 포함할 수 있다. 제1 영역(810)은 에어리 원반(airy disk)의 중심 영역일 수 있고, 제2 영역(820)은 광원의 회절 영역일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 영역(810)의 수직 또는 수평 방향인 제2 영역(820)에 대한 PSF 회절 영향도는 제1 영역(810)의 대각선 방향인 제3 영역(830)에 대한 PSF 회절 영향도와 다를 수 있다.

일 실시 예에 따르면, UDC PSF 회절 영향도가 작은 방향 및/또는 제3 영역(830)을 식별한 것에 기반하여, 제1 이미지 센서(예: 도 3의 제1 이미지 센서(330)) 및 제2 이미지 센서(예: 도 3의 제2 이미지 센서(340))는 UDC의 PSF 영향도가 작은 방향으로 틀어져 배치될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330) 및 제2 이미지 센서(340)가 동일한 방향으로 배치되는 경우, 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(160))의 BML 패턴 방향이 틀어져 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)에 포함된 차폐구조(310)가 디스플레이 픽셀들의 위치 및 연결 배선의 위치에 대응하는 불투명층을 포함하는 경우에 도 8에서 설명되는 회절이 발생할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 도 4와 관련되어 설명된 바와 같이 차폐구조(310)에 디스플레이 픽셀에 대응되는 불투명층 및 연결 배선에 대응되는 투명층이 포함된 경우에도 도 8의 회절이 발생할 수 있다. 예를 들면, 차폐구조(310)에 연결 배선의 위치에 대응하는 투명층(예: 투명 배선)이 포함된 경우에도 홀(410)과 투명층(또는, 투명 배선)의 광 투과 인덱스(index)가 다르므로 도 8에서 설명되는 회절이 발생할 수 있다.

도 9a는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴의 방향이 같은 경우의 디스플레이의 차폐구조의 패턴을 나타낸 도면이다. 도 9b는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴의 방향이 같은 경우의 디스플레이의 차폐구조의 패턴을 나타낸 도면이다.

여기서, 차폐구조(310)의 패턴은 차폐구조(310)에 포함된 불투명 금속층의 패턴(예: BML 패턴)을 의미할 수 있다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 렌즈 어셈블리(210)를 통과하는 빛의 회절을 줄이기 위한 지정된 패턴(black matrix), 또는 지정된 패턴들을 포함하는 불투명 금속층(예: buffer layer, BML(bottom metal layer))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(예: 제1 이미지 센서(330), 제2 이미지 센서(340))는 렌즈 어셈블리(210)를 통과한 빛에 기반하여 적어도 하나의 이미지를 획득할 수 있다.

도 9a를 참조하면, 제1 이미지 센서(330)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서(340)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 같은 방향으로 배치된 경우, 제1 이미지 센서(330) 위에 배치되는 디스플레이(160)의 제1 차폐구조(310a)의 패턴과 제2 이미지 센서(340) 위에 배치되는 디스플레이(160)의 제2 차폐구조(310b)의 패턴은 일정 각도(예: 45도)를 이루도록 배치될 수 있다. 디스플레이(160)의 제1 차폐구조(310a)는 차폐구조의 제1 영역으로 참조되거나 지칭될 수 있다. 차폐구조의 제1 영역(또는 제1 차폐구조(310a))은 제1 이미지 센서(330)와 대응하는 위치에 배치된 차폐구조를 의미할 수 있다. 디스플레이(160)의 제2 차폐구조(310b)는 차폐구조의 제2 영역으로 참조되거나 지칭될 수 있다. 차폐구조의 제2 영역(또는 제2 차폐구조(310b))은 제2 이미지 센서(340)와 대응하는 위치에 배치된 차폐구조를 의미할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330)에서 모노크롬 픽셀들이 제1 격자 패턴을 형성하고, 제2 이미지 센서(340)에서 복수의 컬러 필터들이 제2 격자 패턴을 형성하고, 제1 격자 패턴과 제2 격자 패턴이 0도를 이루는 경우, 디스플레이(160)의 제1 차폐구조(310a)의 패턴은 제1 격자 패턴과 제1 각도(예: 0도)를 이루고, 디스플레이(160)의 제2 차폐구조(310b)의 패턴은 제2 격자 패턴과 제2 각도(예: 45도)를 이루도록 배치될 수 있다. 제1 각도와 제2 각도는 상이할 수 있다. 디스플레이(160)의 제1 차폐구조(310a)의 패턴은 제1 디스플레이 격자 패턴으로 지칭될 수 있다. 디스플레이(160)의 제2 차폐구조(310b)의 패턴은 제2 디스플레이 격자 패턴으로 지칭될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 제1 이미지 센서(330)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서(340)에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴이 같은 방향으로 배치된 경우, 제1 이미지 센서(330) 위에 배치되는 디스플레이(160)의 제1 차폐구조(310c)의 패턴과 제2 이미지 센서(340) 위에 배치되는 디스플레이(160)의 제2 차폐구조(310d)의 패턴은 일정 각도(예: 45도)를 이루도록 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330)에서 모노크롬 픽셀들이 제1 격자 패턴을 형성하고, 제2 이미지 센서(340)에서 복수의 컬러 필터들이 제2 격자 패턴을 형성하고, 제1 격자 패턴과 제2 격자 패턴이 0도를 이루는 경우, 디스플레이(160)의 제1 차폐구조(310c)의 패턴은 제1 격자 패턴과 제2 각도(예: 45도)를 이루고, 디스플레이(160)의 제2 차폐구조(310d)의 패턴은 제2 격자 패턴과 제1 각도(예: 0도)를 이루도록 배치될 수 있다.

도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 제1 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴 및 제2 이미지 센서에 포함된 픽셀 어레이의 격자 패턴의 방향이 다른 경우를 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 차폐구조(310)는 렌즈 어셈블리(210)를 통과하는 빛의 회절을 줄이기 위한 지정된 패턴(black matrix), 또는 지정된 패턴들을 포함하는 불투명 금속층(예: buffer layer, BML(bottom metal layer))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(예: 제1 이미지 센서(330), 제2 이미지 센서(340))는 렌즈 어셈블리(210)를 통과한 빛에 기반하여 적어도 하나의 이미지를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330)에 포함된 모노크롬 픽셀들이 제1 격자 패턴을 형성하고, 제2 이미지 센서(340)에 포함된 복수의 컬러 필터들이 제2 격자 패턴을 형성하는 경우, 제1 격자 패턴과 제2 격자 패턴이 일정 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 격자 패턴과 제2 격자 패턴은 45도를 이루도록 배치될 수 있다. 다만, 상기 각도는 45도에 한정되는 것은 아니고, 제1 격자 패턴과 제2 격자 패턴이 이루는 각도는 차폐구조(310)의 BML 패턴에 따라 달라질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 센서(330)의 제1 격자 패턴과 제2 이미지 센서(340)의 제2 격자 패턴이 특정 각도(예: 45도)를 이루도록 배치된 경우, 제1 이미지 센서(330) 위에 배치되는 제1 차폐구조(310e)의 패턴과 제2 이미지 센서(330) 위에 배치되는 제2 차폐구조(310f)의 패턴은 0도를 이루도록 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 차폐구조(310e)(또는 차폐구조의 제1 영역)의 제1 디스플레이 격자 패턴과 제1 이미지 센서(330)의 제1 격자 패턴이 이루는 제1 각도는, 제2 차폐구조(310f)(또는 차폐구조의 제2 영역)의 제2 디스플레이 격자 패턴과 제2 이미지 센서(340)의 제2 격자 패턴이 이루는 제2 각도와 상이할 수 있다. 예를 들면, 도 10에서는 제1 차폐구조(310e)의 패턴(예: 제1 디스플레이 격자 패턴)과 제1 이미지 센서(330)의 제1 격자 패턴이 0도를 이루고, 제2 차폐구조(310f)의 패턴(예: 제2 디스플레이 격자 패턴)과 제2 이미지 센서(340)의 제2 격자 패턴은 특정 각도(예: 45도)를 이루도록 도시되었으나, 이는 하나의 실시 예에 해당하고 이 외의 다양한 실시 예가 가능하다. 예를 들면, 도 10의 도시와 달리, 제1 차폐구조(310e)의 패턴과 제1 이미지 센서(330)의 제1 격자 패턴이 특정 각도(예: 45도)를 이루고, 제2 차폐구조(310f)의 패턴과 제2 이미지 센서(340)의 제2 격자 패턴이 0도를 이루도록 배치될 수도 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제2 이미지 센서의 단위 픽셀은 서로 상이한 컬러 필터들에 대응되는 제1 픽셀 및 제2 픽셀을 포함하고, 상기 단위 픽셀 내에서 상기 제1 픽셀의 컬러가 차지하는 제1 면적과 상기 제2 픽셀의 컬러가 차지하는 제2 면적이 상이할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이 및 상기 카메라 모듈과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 이미지 센서로부터 제1 이미지를 획득하고, 상기 제2 이미지 센서로부터 제2 이미지를 획득하고, 및 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에 기반하여 결과 이미지를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 결과 이미지의 해상도는 상기 제1 이미지의 해상도 및 상기 제2 이미지의 해상도보다 높을 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제2 격자 패턴은 상기 제1 격자 패턴과 실질적으로 45도의 각도를 이룰 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 복수의 컬러 필터들 각각의 컬러는 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue) 중 적어도 하나일 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 픽셀의 컬러가 차지하는 상기 제1 면적이 상기 제2 픽셀의 컬러가 차지하는 상기 제2 면적보다 클 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 픽셀의 컬러는 녹색이고, 상기 제2 픽셀의 컬러는 적색 또는 청색일 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이는 복수 개의 디스플레이 픽셀들을 포함하는 픽셀 레이어 및 상기 픽셀 레이어 아래에 배치되는 홀이 형성된 차폐구조를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이의 상기 차폐구조는 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층을 포함하고, 상기 지정된 패턴은, 상기 디스플레이 픽셀들의 위치 또는 상기 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 위치 중 적어도 하나에 대응될 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이의 상기 차폐구조는 제1 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층 및 제2 지정된 패턴을 포함하는 투명층을 포함하고, 상기 제1 지정된 패턴은 상기 디스플레이 픽셀들의 위치에 대응되고, 상기 제2 지정된 패턴은 상기 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 위치에 대응될 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 격자 패턴과 상기 제2 격자 패턴은 실질적으로 0도의 각도를 이루고, 상기 제1 디스플레이 격자 패턴과 상기 제2 디스플레이 격자 패턴은 실질적으로 45도의 각도를 이룰 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 격자 패턴과 상기 제2 격자 패턴은 실질적으로 45도의 각도를 이루고, 상기 제1 디스플레이 격자 패턴과 상기 제2 디스플레이 격자 패턴은 실질적으로 0도의 각도를 이룰 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 이미지 센서는 컬러 필터를 포함하지 않고, 상기 제2 이미지 센서는 적어도 하나의 컬러 필터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 이미지 센서의 나이퀴스트(nyquist) 주파수 및 상기 제2 이미지 센서의 나이퀴스트 주파수가 동일할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이는, 서로 다른 디스플레이 격자 패턴을 가지는 상기 제1 영역의 차폐구조와 상기 제2 영역의 차폐구조를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 각도는 0이고 상기 제2 각도는 45일 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제1 각도는 45이고 상기 제2 각도는 0일 수 있다.

일 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 디스플레이의 상기 차폐구조는 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층을 포함하고, 상기 지정된 패턴은, 상기 디스플레이 픽셀의 위치 또는 상기 디스플레이 픽셀을 연결하는 배선의 위치 중 적어도 하나에 대응될 수 있다.

Claims

전자 장치에 있어서,
디스플레이;
상기 디스플레이 아래에 배치되어 상기 디스플레이를 통과한 광에 대한 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하고,
상기 카메라 모듈은:
제1 격자 패턴을 형성하는 모노크롬 픽셀들을 포함하는 제1 이미지 센서; 및
제2 격자 패턴을 형성하는 복수의 컬러 필터들(a plurality of color filters)을 포함하는 컬러 필터 어레이를 포함하는 제2 이미지 센서를 포함하고,
상기 제2 격자 패턴은 상기 제1 격자 패턴과 일정 각도를 이루는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 이미지 센서의 단위 픽셀은 서로 상이한 컬러 필터들에 대응되는 제1 픽셀 및 제2 픽셀을 포함하고,
상기 단위 픽셀 내에서 상기 제1 픽셀의 컬러가 차지하는 제1 면적과 상기 제2 픽셀의 컬러가 차지하는 제2 면적이 상이한, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 디스플레이 및 상기 카메라 모듈과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는:
상기 제1 이미지 센서로부터 제1 이미지를 획득하고;
상기 제2 이미지 센서로부터 제2 이미지를 획득하고; 및
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에 기반하여 결과 이미지를 생성하는, 전자 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 결과 이미지의 해상도는 상기 제1 이미지의 해상도 및 상기 제2 이미지의 해상도보다 높은, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 격자 패턴은 상기 제1 격자 패턴과 실질적으로 45도의 각도를 이루는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 컬러 필터들 각각의 컬러는 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue) 중 적어도 하나인, 전자 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 픽셀의 컬러가 차지하는 상기 제1 면적이 상기 제2 픽셀의 컬러가 차지하는 상기 제2 면적보다 큰, 전자 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 픽셀의 컬러는 녹색이고, 상기 제2 픽셀의 컬러는 적색 또는 청색인, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 디스플레이는 복수 개의 디스플레이 픽셀들을 포함하는 픽셀 레이어 및 상기 픽셀 레이어 아래에 배치되는 홀이 형성된 차폐구조를 포함하는, 전자 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 디스플레이의 상기 차폐구조는 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층을 포함하고,
상기 지정된 패턴은, 상기 디스플레이 픽셀들의 위치 또는 상기 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 위치 중 적어도 하나에 대응되는, 전자 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 디스플레이의 상기 차폐구조는 제1 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층 및 제2 지정된 패턴을 포함하는 투명층을 포함하고,
상기 제1 지정된 패턴은 상기 디스플레이 픽셀들의 위치에 대응되고,
상기 제2 지정된 패턴은 상기 디스플레이 픽셀들을 연결하는 배선의 위치에 대응되는, 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
차폐구조를 포함하는 디스플레이;
상기 디스플레이 아래에 배치되어 상기 디스플레이를 통과한 광에 대한 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하고,
상기 카메라 모듈은:
제1 격자 패턴을 형성하는 서로 동일한 타입의 복수 개의 픽셀들을 포함하는 제1 이미지 센서; 및
제2 격자 패턴을 형성하는 복수 개의 단위 픽셀들을 포함하는 제2 이미지 센서를 포함하고,
상기 차폐구조는:
상기 제1 이미지 센서와 대응하는 위치에서 제1 디스플레이 격자 패턴을 형성하는 제1 영역; 및
상기 제2 이미지 센서와 대응하는 위치에서 제2 디스플레이 격자 패턴을 형성하는 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 격자 패턴과 상기 제1 디스플레이 격자 패턴이 이루는 제1 각도와, 상기 제2 격자 패턴과 상기 제2 디스플레이 격자 패턴이 이루는 제2 각도는 서로 상이한, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 격자 패턴과 상기 제2 격자 패턴은 실질적으로 0도의 각도를 이루고,
상기 제1 디스플레이 격자 패턴과 상기 제2 디스플레이 격자 패턴은 실질적으로 45도의 각도를 이루는, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 격자 패턴과 상기 제2 격자 패턴은 실질적으로 45도의 각도를 이루고,
상기 제1 디스플레이 격자 패턴과 상기 제2 디스플레이 격자 패턴은 실질적으로 0도의 각도를 이루는, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 이미지 센서는 컬러 필터를 포함하지 않고, 상기 제2 이미지 센서는 적어도 하나의 컬러 필터를 포함하는, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 이미지 센서의 나이퀴스트(nyquist) 주파수 및 상기 제2 이미지 센서의 나이퀴스트 주파수가 동일한, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 디스플레이는, 서로 다른 디스플레이 격자 패턴을 가지는 상기 제1 영역의 차폐구조와 상기 제2 영역의 차폐구조를 포함하는, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 각도는 0이고 상기 제2 각도는 45인, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 각도는 45이고 상기 제2 각도는 0인, 전자 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 디스플레이의 상기 차폐구조는 지정된 패턴을 포함하는 불투명 금속층을 포함하고,
상기 지정된 패턴은, 디스플레이 픽셀의 위치 또는 상기 디스플레이 픽셀을 연결하는 배선의 위치 중 적어도 하나에 대응되는, 전자 장치.