KR20230118681A - 전자기기 및 이의 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 출원은 통신기기 분야에 속하는 것으로 전자기기 및 이의 카메라 모듈을 개시하며, 카메라 모듈은 감광성 칩, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 다수의 반사부재를 포함하며, 감광성 칩은 베이어 어레이 센서이고, 감광성 칩은 행렬로 배열되는 다수의 화소영역을 포함하며, 각 화소영역은 4개의 부화소영역을 포함하며, 제1 렌즈와 제2 렌즈의 시야는 동일하며, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 모두 다수의 반사부재를 통해 감광성 칩과 결합되며, 제1 렌즈로부터 입사되는 광선은 감광성 칩의 제1 부화소영역을 통해 제1 이미지를 형성하고, 제2 렌즈로부터 입사되는 광선은 감광성 칩의 제2 부화소영역을 통해 제2 이미지를 형성하며, 제1 이미지와 제2 이미지의 내용은 동일하며, 동일한 화소영역에서 제1 부화소영역과 제2 부화소영역의 등가 부화소영역은 해당 화소영역의 임의의 2개의 부화소영역이다.

Description

전자기기 및 이의 카메라 모듈

[관련 출원에 대한 참조]

본 출원은 2020년 12월 31일 중국에 제출된 출원명칭이 "전자기기 및 이의 카메라 모듈"인, 특허 출원 제202011639286.X호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용을 본 출원에 원용한다.

[기술분야]

본 개시는 통신 기기 기술분야에 관한 것으로, 특히 전자기기 및 이의 카메라 모듈에 관한 것이다.

과학 기술의 진보에 따라, 휴대폰과 같은 전자기기는 사람들의 생산과 생활에서 중요한 역할을 하고 있으며, 전자기기에는 사용자가 쉽게 촬영할 수 있도록 하기 위해 일반적으로 카메라 모듈이 장착되어 있다. 시장 경쟁이 갈수록 치열해지면서 전자기기는 일반적으로 다른 전자기기와의 차별화를 두어 전자기기의 시장 경쟁력을 향상시키기 위해 적어도 하나의 돌출한 성능을 가지고 있다. 예를 들어, 전자기기는 높은 표시 성능을 위해 높은 리프레시 비율을 갖고; 또는, 전자기기는 더 나은 시청 효과를 위해 듀얼 스피커를 갖고; 또 예를 들어, 전자기기는 강한 촬영 성능을 갖는다. 여기서, 전자기기의 촬영 성능에 대해서는 여러 가지 방법을 통해 카메라 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.

이미징 선명도를 예로 들어, 감광성 칩의 치수가 고정된 상황에서 화소 수를 늘리면 카메라 모듈의 감광 능력이 저하되고 이미징 결과에도 부정적인 영향을 미치므로 업계에서는 일반적으로 단일 프레임 보간 및 다중 프레임 합성의 방식을 채용하여 선명도를 향상시킨다. 그러나, 단일 프레임 보간의 방식을 채용하여 이미지를 형성하는 과정에서, 실제 감광성 화소가 증가되지 않기 때문에 선명도의 향상 효과는 제한되고, 또한 일부 시나리오에서 보간 오류가 발생되기 쉽고, 다중 프레임 합성의 방식으로 이미지를 형성하는 과정에서 화소의 변위를 제어하는 것이 매우 어렵고 합성된 이미지의 효과도 좋지 않다.

본 출원은 이미징 선명도를 향상시킬 수 있는 전자기기 및 이의 카메라 모듈을 개시한다.

상기 문제를 해결하기 위하여 본 출원의 실시예는 아래와 같이 구현된다.

제1 양상에서, 본 출원의 실시예는 카메라 모듈을 개시함에 있어서, 이는 감광성 칩, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 다수의 반사부재를 포함하며, 상기 감광성 칩은 베이어 어레이 센서이고, 상기 감광성 칩은 행렬로 배열되는 다수의 화소영역을 포함하며, 각 상기 화소영역은 모두 4개의 부화소영역을 포함하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 시야는 동일하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 모두 다수의 상기 반사부재를 통해 상기 감광성 칩과 결합되며,

상기 제1 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제1 부화소영역을 통해 제1 이미지를 형성하고, 상기 제2 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제2 부화소영역을 통해 제2 이미지를 형성하며, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지의 내용은 동일하며, 동일한 상기 화소영역에 있는 상기 제1 부화소영역과 상기 제2 부화소영역의 등가 부화소영역은 해당 화소영역의 임의의 2개의 상기 부화소영역이다.

제2 양상에서, 본 출원의 실시예는 전자기기를 개시함에 있어서, 상기 카메라 모듈을 포함한다.

본 출원의 실시예는 카메라 모듈을 제공하며, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 반사부재를 통해 감광성 칩과 결합되며, 감광성 칩이 상이한 렌즈와 결합될 때 감광성 칩의 제1 부화소영역을 통해 제1 이미지가 형성될 수 있고, 감광성 칩의 제2 부화소영역을 통해 제1 이미지와 내용이 동일한 제2 이미지가 형성될 수 있다. 또한, 동일한 화소영역에 있는 제1 부화소영역과 제2 부화소영역의 등가 부화소영역이 해당 화소영역 내의 임의의 2개이므로 두번의 이미징 과정에서 동일한 위치에 대응하는 입사 광선에 대한 감광성 칩에 의한 필터링 처리 결과가 상이하게 되며, 나아가 미리 설정된 알고리즘을 이용하여 제1 이미지와 제2 이미지를 합성함으로써, 형성된 합성 이미지에서 각 필터링 채널의 실제 감광성 화소를 증가시킬 수 있어 이미지의 해상도를 높이고 사진의 표현 효과를 비교적 좋게 하여 최종 이미지의 화질 수준과 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

여기서 설명되는 도면은 본 출원에 대한 추가적인 이해를 제공하고, 본 출원의 일부를 구성하는 데 사용되며, 본 출원의 예시적인 실시예 및 이에 대한 설명은 본 출원에 대한 부당한 제한을 구성하는 것이 아니라 본 출원을 해석하기 위함이다. 도면에 대해 다음과 같이 간단히 소개한다.
도 1은 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 제1 렌즈와 위치한정부재 간의 조립도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 제1 위치한정부재의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 제2 위치한정부재의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 감광성 칩의 화소영역의 구조 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 제1 부화소영역이 위치하는 화소영역과 제2 부화소영역이 위치하는 화소영역의 상대위치 대조도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 제1 부화소영역이 위치하는 화소영역과 제2 부화소영역이 위치하는 화소영역의 다른 상대위치 대조도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에서 개시되는 카메라 모듈 내 제1 부화소영역이 위치하는 화소영역과 제2 부화소영역이 위치하는 화소영역의 또 다른 상대위치 대조도이다.

본 출원의 목적, 기술적 솔루션 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 아래는 본 출원의 특정 실시예 및 해당하는 도면을 참조하여 본 출원의 기술적 솔루션에 대해 명확하고 온전하게 설명하도록 한다. 여기서 설명되는 실시예는 본 출원의 전부 실시예가 아니라 일부 실시예에 불과함이 분명하다. 본 분야의 일반 기술자가 본 출원의 실시예를 기반으로 창의적인 노력 없이 얻는 다른 모든 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 출원의 각 실시예에서 개시된 기술적 솔루션에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 출원은 카메라 모듈을 개시하며, 카메라 모듈은 감광성 칩(400), 제1 렌즈(210), 제2 렌즈(220) 및 다수의 반사부재를 포함한다. 물론 카메라 모듈은 하우징(100)과 같은 다른 구조도 포함할 수 있으며, 문장의 간결함을 고려하여 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

여기서, 감광성 칩(400)은 이미징 센서이고, 감광성 칩(400)은 베이어 어레이 센서이며, 즉, 감광성 칩(400)의 감광성 화소는 모두 베이어 어레이 방식으로 배열된다. 감광성 칩(400)은 행렬로 배열되는 다수의 화소영역을 포함하고, 각 화소영역은 모두 4개의 부화소영역을 포함하고, 4개의 부화소영역은 2×2의 행렬로 배열된다. 4개의 부화소영역은 2개의 녹색 화소, 1개의 청색 화소 및 1개의 적색 화소를 포함할 수 있고, 2개의 녹색 화소는 대각선으로 설치된다. 여기서, 각 화소영역 내 4개의 부화소영역은 각각 제1 부화소영역, 제2 부화소영역, 제3 부화소영역 및 제4 부화소영역일 수 있다.

일반적으로, 감광성 칩(400)은 필터어레이층과 감광층을 포함할 수 있으며, 광선은 필터어레이층을 통과하여 감광층에 조사되며, 필터어레이층은 다양한 색상의 광선을 필터링할 수 있어 필터어레이층을 통과하는 광선이 적색 광선, 청색 광선 또는 녹색 광선과 같은 일부 색상의 광선만 유지하도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 감광성 칩(400)은 다수의 화소영역을 포함하고, 각 화소영역은 4개의 부화소영역을 포함하며, 구체적으로, 각 부화소영역은 모두 감광성 칩(400)의 일부이며, 즉, 각 부화소영역은 부필터링층과 부감광층을 포함할 수 있으며, 부화소영역의 수는 다수이고, 나아가 모든 부필터링층은 공동으로 필터어레이층을 구성하고, 모든 부감광층은 공동으로 감광층을 구성한다.

베이어 어레이 센서의 필터어레이층에서 각 화소영역에 대응하는 부분에는 모두 4개의 필터가 설치되어 있으며, 4개의 필터는 1개의 화소영역의 4개의 부화소영역과 일대일로 대응되며, 상기 4개의 필터는 일반적으로 RGGB로 약칭되는 1개의 적색광 필터, 1개의 청색광 필터 및 2개의 녹색광 필터를 포함한다. 감광층의 상이한 부화소영역에 설치되는 필터의 종류가 상이한 경우, 감광층의 상이한 부화소영역에 대응하는 영역에서 수집되는 이미지 정보에 대응하는 파장대도 상이하다.

제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 다양한 방식으로 카메라 모듈의 하우징(100)에 장착될 수 있으며, 선택적으로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 하우징(100)에 고정 연결되거나 하우징(100)에 가동 연결될 수 있다. 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 시야는 동일하며, 즉, 동일한 위치에 대응하는 광선은 제1 렌즈(210)로부터 입사되거나, 제2 렌즈(220)의 대응하는 위치로부터 입사될 수 있다. 구체적으로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 구조와 방향 등 파라미터를 설계함으로써 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 시야를 동일하게 할 수 있다.

더 구체적으로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 구조는 동일하며, 모두 광선에 대한 배광 작용을 제공할 수 있다. 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220) 내 렌즈 수는 실제 상황에 따라 결정될 수 있으며, 선택적으로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 모두 간격을 두고 배열되는 다수의 렌즈를 포함하고, 다수의 렌즈의 축선이 겹치며, 다수의 렌즈에는 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 배광 효과를 향상시키기 위해 적어도 하나의 볼록 렌즈와 적어도 하나의 오목 렌즈가 포함될 수 있다.

반사부재는 반사 기능을 가지며, 즉, 반사부재로 조사되는 광선은 반사부재에 의해 반사될 수 있으며, 광선은 반사 방향을 따라 계속 전파된다. 구체적으로, 반사부재는 한쪽 면이 불투명한 재료로 코팅된 유리 또는 플라스틱과 같은 재료로 만들어질 수 있다. 반사부재의 배치 방식은 반사부재의 수와 같은 실제 상황에 따라 결정될 수 있으며, 제1 렌즈와 제2 렌즈가 반사부재와 결합되도록 함으로써 제1 렌즈와 제2 렌즈로부터 카메라 모듈로 입사되는 광선이 감광성 칩(400)으로 조사되도록 보장할 수 있다. 물론, 감광성 칩(400)은 같은 시간에 제1 렌즈와 제2 렌즈 중 어느 하나로부터 입사되는 광선만 받을 수 있다.

제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 모두 다수의 반사부재를 통해 감광성 칩(400)과 결합되며, 선택적으로, 반사부재의 수는 구체적으로 2개, 3개 또는 그 이상일 수 있다. 반사부재의 수가 2개인 경우, 감광성 칩(400)을 제1 렌즈(210)와 대향하도록 설치하고, 제2 렌즈(220)를 제1 렌즈(210)의 일측에 설치할 수 있으며, 2개의 반사부재 중의 하나는 접착연결 등 방식으로 카메라 모듈의 하우징(100)에 고정될 수 있고, 이 반사부재는 비스듬히 제2 렌즈(220)를 향하며, 다른 하나의 반사부재는 회전축과 같은 회전부재를 통해 카메라 모듈의 하우징(100)에 회전연결될 수 있고, 이 반사부재는 비스듬히 감광성 칩을 향하며, 2개의 반사부재는 서로 결합되어 제2 렌즈(220)로부터 입사되는 광선이 2개의 반사부재를 통해 감광성 칩(400)으로 반사되도록 할 수 있다. 그리고, 감광성 칩을 향하는 반사부재가 회전 또는 이동의 방식을 통해 감광성 칩을 대피하도록 함으로써 제1 렌즈(210)와 감광성 칩(400) 사이에 차폐가 없도록 하여 제1 렌즈로부터 입사되는 광선이 감광성 칩에 입사되도록 할 수 있다.

본 출원에서, 제1 렌즈(210)로부터 입사되는 광선은 감광성 칩(400)의 제1 부화소영역을 통해 제1 이미지를 형성하고, 제2 렌즈(220)로부터 입사되는 광선은 감광성 칩(400)의 제2 부화소영역을 통해 제2 이미지를 형성하며, 제1 이미지와 제2 이미지의 내용은 동일하며, 동일한 화소영역에 있는 제1 부화소영역과 제2 부화소영역의 등가 부화소영역은 해당 화소영역의 임의의 2개의 부화소영역이다.

전술한 바와 같이, 제1 렌즈와 제2 렌즈의 시야가 동일하므로 제1 렌즈와 제2 렌즈의 동일한 위치로부터 입사되는 광선에 의해 형성되는 이미지의 내용이 동일하며, 나아가 제1 렌즈 및 제2 렌즈 양자와 감광성 칩 사이의 상대위치를 설계하여 제1 렌즈를 통해 감광성 칩에 입사되는 광선이 감광성 칩에 투사되는 위치와 제2 렌즈를 통해 감광성 칩에 입사되는 광선이 감광성 칩에 투사되는 위치가 상이하게 함으로써, 동일한 시나리오에서 방출된 광선이 각각 제1 렌즈와 제2 렌즈를 통해 감광성 칩에 입사될 때 광선의 투사 위치를 상이하게 하며, 즉, 제1 부화소영역과 제2 부화소영역에 각각 투사된다. 제1 렌즈(210) 및 제2 렌즈(220)와 감광성 칩 사이의 상대위치 관계가 상이한 경우, 제1 부화소영역과 제2 부화소영역의 상대위치도 상이하며, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)와 감광성 칩 사이의 상대위치가 크게 상이한 경우, 제1 부화소영역과 제2 부화소영역은 각각 2개의 화소영역에 위치할 수 있다.

그러나, 이에 대응하여 제1 부화소영역과 제2 부화소영역에 모두 필터가 구비되고, 감광성 칩(400)의 다수의 화소영역의 구조가 모두 동일하므로, 제1 부화소영역이 위치하는 화소영역에는 제2 부화소영역에 대응하는 필터와 종류가 동일한 필터가 구비된 하나의 부화소영역이 필연적으로 포함되고, 이에 대응하여, 제2 부화소영역이 위치하는 화소영역에는 제1 부화소영역에 대응하는 필터와 종류가 동일한 필터가 구비된 하나의 부화소영역이 필연적으로 포함되므로, 제1 부화소영역을 제2 부화소영역이 위치하는 화소영역의 다른 하나의 부화소영역으로 등가시킬 수 있다.

또한, 동일한 화소영역에 있는 제1 부화소영역과 제2 부화소영역의 등가 부화소영역이 해당 화소영역의 임의의 2개의 부화소영역이므로, 제1 부화소영역이 제2 부화소영역이 위치하는 화소영역에 등가될 때 제1 부화소영역의 등가자는 필연적으로 제2 부화소영역이 아니며, 이에 대응하여, 제2 부화소영역이 제1 부화소영역이 위치하는 화소영역에 등가될 때 제2 부화소영역의 등가자는 필연적으로 제1 부화소영역이 아니다.

상기 기술적 솔루션을 채용하는 경우, 제1 렌즈(210)의 중심으로부터 입사되는 광속이 감광성 칩(400)에서 적색 필터에 대응하는 제1 부화소영역을 향하도록 하고, 제2 렌즈(220)의 중심으로부터 입사되는 광속이 감광성 칩(400)에서 녹색 필터에 대응하는 제2 부화소영역을 향하도록 할 수 있다. 또는, 제1 렌즈(210)의 중심으로부터 입사되는 광속이 감광성 칩(400)에서 청색 필터에 대응하는 제1 부화소영역을 향하도록 하고, 제2 렌즈(220)의 중심으로부터 입사되는 광속이 감광성 칩(400)에서 녹색 필터에 대응하는 제2 부화소영역을 향하도록 할 수 있다. 또는, 제1 렌즈(210)의 중심으로부터 입사되는 광속이 감광성 칩(400)에서 제1 녹색 필터에 대응하는 제1 부화소영역을 향하도록 하고, 제2 렌즈(220)의 중심으로부터 입사되는 광속이 감광성 칩(400)에서 제2 녹색 필터에 대응하는 제2 부화소영역을 향하도록 할 수 있으며, 여기서, 제1 녹색 필터의 하부에 인접하는 것은 적색 필터이고, 오른쪽에 인접하는 것은 청색 필터이며, 제2 녹색 필터의 상부에 인접하는 것은 청색 필터이고, 왼쪽에 인접하는 것은 적색 필터이며, 즉, 하나의 화소영역에서 제1 녹색 필터와 제2 녹색 필터의 위치가 상이하다.

요약하면, 감광성 칩(400)의 제1 부화소영역에 대응하는 필터에 의한 상기 광속에 대한 필터링 처리 결과는 감광성 칩(400)의 제2 부화소영역에 대응하는 필터에 의한 상기 광속에 대한 필터링 처리 결과와 상이하므로 동일한 위치에 대응하는 광선이 2개의 필터에 의해 각각 처리되고, 내용이 동일하지만 대응하는 파장대가 상이한 2개의 이미지가 형성될 수 있으며, 감광성 칩(400)을 기반으로 획득한 제1 이미지와 제2 이미지를 미리 설정된 알고리즘을 통해 합성함으로써, 형성된 합성 이미지에서 각 필터링 채널의 실제 감광성 화소를 증가시킬 수 있어 이미지의 해상도를 높이고 사진의 표현 효과를 비교적 좋게 하여 최종 이미지의 화질 수준과 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 부화소영역과 제2 부화소영역 간의 상대위치는 제1 렌즈 및 제2 렌즈와 감광성 칩 간의 상대위치에 따라 결정될 수 있으며, 선택적으로, 감광성 칩에 대한 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 위치를 설계함으로써, 내용이 동일하고 대응하는 파장대가 상이한 제1 이미지와 제2 이미지를 형성하는 목적을 달성할 수 있다. 더 구체적으로, 제1 렌즈 및 제2 렌즈와 감광성 칩의 상대 배치 위치 간에 하나의 부화소영역의 변의 길이만큼 차이나게 하거나, 하나의 부화소영역의 변의 길이와 n개의 화소영역의 변의 길이의 합만큼 차이나게 할 수 있으며, n은 정수이고, n≥0이다.

또한, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220) 간의 서로 어긋난 방향에 대해서는 실제 상황에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(210)가 제2 렌즈(220)에 대하여 왼쪽으로 부화소영역의 변의 길이와 동일한 치수만큼 어긋나게 할 수 있거나, 제1 렌즈(210)가 제2 렌즈(220)에 대하여 아래쪽으로 부화소영역의 변의 길이와 동일한 치수만큼 어긋나게 할 수 있거나, 제1 렌즈(210)가 제2 렌즈(220)에 대하여 왼쪽 아래쪽으로 부화소영역의 대각선 길이와 동일한 치수만큼 어긋나게 할 수 있다. 그리고, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 어긋남 방향이 상이한 경우, 제1 이미지를 형성하기 위한 제1 부화소영역과 제2 이미지를 형성하기 위한 제2 부화소영역에 대응하는 필터의 종류도 상이하다.

더 직관적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 2는 감광성 칩의 각 화소영역에서 4개의 부화소영역의 분포 상황을 도시하며, 각각 제1 부화소영역(401), 제2 부화소영역(402), 제3 부화소영역(403) 및 제4 부화소영역(404)이다. 여기서, 제1 부화소영역(401)이 제1 렌즈의 중심을 향하도록 할 수 있다. 즉, 제1 렌즈의 중심으로부터 입사되는 광선은 제1 부화소영역(401) 내로 투사될 수 있다. 이에 대응하여, 제2 부화소영역(402’)이 제2 렌즈의 중심을 향하도록 할 수 있다. 즉, 제2 렌즈의 중심으로부터 입사되는 광선은 제2 부화소영역(402’) 내로 투사될 수 있다. 물론, 상기 방향은 반드시 물리적 구조상 서로 대향해야 하는 것이 아니라 광선의 경로일 수도 있다. 예를 들어, 반사부재를 이용하여 제2 렌즈의 중심으로부터 입사되어 감광성 칩의 제2 부화소영역(402’)에 의해 수광되는 광선의 경로가 꺾은선으로 되게 할 수 있으며, 이는 제2 렌즈의 중심이 제2 부화소영역(402’)에 대향하여 설치되어 있다는 것으로 볼 수도 있다.

여기서, 제2 부화소영역(402’)과 제2 부화소영역(402)은 동종류의 필터에 대응할 수 있지만 양자는 각각 2개의 화소영역에 위치할 수 있으며, 제2 부화소영역(402’)이 위치하는 화소영역은 제1 부화소영역(401’), 제3 부화소영역(403’) 및 제4 부화소영역(404’)을 더 포함한다.

제1 렌즈와 제2 렌즈를 배치하는 과정에서, 제1 렌즈의 감광성 칩 상의 화소영역에 대응하는 각 부화소영역의 분포 상황이 도 5에 도시된 솔루션인 것을 예로 들어, 제2 렌즈의 감광성 칩 상의 화소영역에 대응하는 각 부화소영역은 도 6 내지 도 8에 도시된 것 중 임의의 하나일 수 있으며, 즉, 제1 렌즈(210)는 각각 제2 렌즈(220)에 대하여 왼쪽 또는 아래쪽으로 부화소영역의 변의 길이와 동일한 치수만큼 어긋나거나, 왼쪽 아래쪽으로 부화소영역의 대각선 길이와 동일한 치수만큼 어긋난다.

본 출원의 실시예는 카메라 모듈을 제공하며, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 반사부재를 통해 감광성 칩(400)과 결합되며, 감광성 칩이 상이한 렌즈와 결합될 때 감광성 칩(400)의 제1 부화소영역을 통해 제1 이미지가 형성될 수 있고, 감광성 칩(400)의 제2 부화소영역을 통해 제1 이미지와 내용이 동일한 제2 이미지가 형성될 수 있다. 또한, 동일한 화소영역에 있는 제1 부화소영역과 제2 부화소영역의 등가 부화소영역이 해당 화소영역 내의 임의의 2개이므로 두번의 이미징 과정에서 동일한 위치에 대응하는 입사 광선에 대한 감광성 칩(400)에 의한 필터링 처리 결과가 상이하게 되며, 나아가 미리 설정된 알고리즘을 이용하여 제1 이미지와 제2 이미지를 합성함으로써, 형성된 합성 이미지에서 각 필터링 채널의 실제 감광성 화소를 증가시킬 수 있어 이미지의 해상도를 높이고 사진의 표현 효과를 비교적 좋게 하여 최종 이미지의 화질 수준과 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

선택적으로, 카메라 모듈은 구동부재를 더 포함하며, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 모두 구동부재를 통해 감광성 칩(400)과 가동 결합되며, 구동부재는 제1 렌즈(210)가 제1 위치와 제3 위치 간에서 전환되도록 구동할 수 있고, 구동부재는 제2 렌즈(220)가 제2 위치와 제4 위치 간에서 전환되도록 구동할 수 있으며;

제1 렌즈(210)가 제1 위치에 위치하는 경우, 제1 렌즈(210)로부터 입사되는 광선은 감광성 칩(400)의 제1 부화소영역을 통해 상기 제1 이미지를 형성하고, 제1 렌즈(210)가 제3 위치에 위치하는 경우, 제1 렌즈(210)로부터 입사되는 광선은 감광성 칩(400)의 제3 부화소영역을 통해 제3 이미지를 형성하며, 제2 렌즈(220)가 제2 위치에 위치하는 경우, 제2 렌즈(220)로부터 입사되는 광선은 감광성 칩(400)의 제2 부화소영역을 통해 상기 제2 이미지를 형성하고, 제2 렌즈(220)가 제4 위치에 위치하는 경우, 제2 렌즈(220)로부터 입사되는 광선은 감광성 칩(400)의 제1 부화소영역을 통해 상기 제1 이미지를 형성하며, 즉, 제2 렌즈가 제4 위치에 위치할 때 형성되는 이미지는 제1 렌즈가 제1 위치에 위치할 때 형성되는 이미지와 동일하다.

제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지의 내용은 모두 동일하며, 동일한 화소영역에서 제1 부화소영역, 제2 부화소영역 및 제3 부화소영역의 등가 부화소영역은 해당 화소영역의 임의의 3개의 부화소영역이다.

전술한 바와 같이, 화소영역은 2×2로 배열되는 4개의 부화소영역을 포함하며, 본 실시예에서, 제1 렌즈와 제2 렌즈 중 하나는 제1 방향을 따라 운동할 수 있고, 다른 하나는 제2 방향을 따라 운동할 수 있으며, 제1 방향이 제2 방향에 수직이므로 제1 렌즈 및 제2 렌즈가 각각 감광성 칩과 결합될 때 형성되는 이미지 중 하나의 이미지, 즉 제1 이미지와 제4 이미지가 중복되도록 하며, 카메라 모듈의 작동 과정에서 제1 이미지 및 제4 이미지를 통해 카메라 모듈에 보정 작용을 제공할 수 있다.

상기 기술적 솔루션을 채용하는 경우, 감광성 칩(400)에 의한 동일한 위치에 대응하는 광선에 대한 필터링 처리의 방식을 더욱 증가시킬 수 있으며, 제1 이미지, 제2 이미지, 제3 이미지를 미리 설정된 알고리즘을 통해 합성함으로써 합성 이미지에서 각 필터링 채널의 실제 감광성 화소의 수를 더욱 증가시킬 수 있다. 구체적으로, 제1 렌즈 및 제2 렌즈와 감광성 칩 사이의 상대위치에 따라 제1 부화소영역, 제2 부화소영역 및 제3 부화소영역에 각각 대응하는 필터의 종류를 획득할 수 있다.

선택적으로, 제1 렌즈(210) 및 제2 렌즈(220)와 감광성 칩(400)의 상대위치를 설계함으로써 제1 부화소영역, 제2 부화소영역 및 제3 부화소영역이 각각 녹색 필터, 적색 필터 및 청색 필터에 대응하도록 할 수 있어 이미지에서 R, G, B에 대응하는 감광성 화소의 해상도를 모두 향상시켜 형성된 이미지의 효과를 더 나아지게 한다. 더 구체적으로, 상기 기술적 솔루션을 채용하면 광선이 감광성 칩으로 직접 입사되는 솔루션에 비해 R 및 B 이미지의 해상도가 2배로 향상되고, G 이미지의 해상도가 1배로 향상되는 것에 해당하여 이미지의 선명도가 크게 향상된다.

구동부재가 제1 렌즈(210) 및 제2 렌즈(220)가 이동하도록 구동하는 과정에서, 구동부재의 구동량을 정확하게 제어함으로써 제1 렌즈(210) 및 제2 렌즈(220)가 이동할 때 미리 설정된 변위량만큼 이동하도록 보장할 수 있으며, 미리 설정된 변위량은 하나의 부화소영역의 변의 길이일 수 있다. 카메라 모듈의 제어 난이도를 줄이기 위해, 본 출원의 다른 일 실시예에서, 선택적으로, 카메라 모듈은 위치한정부재(600)를 더 포함하며, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 모두 위치한정부재(600)를 통해 감광성 칩과 가동 결합될 수 있다.

위치한정부재(600)는 위치한정 베이스(601)와 연결부(602)를 포함하며, 위치한정 베이스 또는 연결부는 구동부재에 연결되며, 이에 대응하여, 제1 렌즈도 연결부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 위치한정 베이스는 하우징에 고정될 수 있으며, 제1 렌즈와 구동부재의 구동 헤드는 모두 연결부에 연결되어 구동부재를 통해 제1 렌즈가 이동하도록 구동하며, 제1 렌즈의 이동 과정에서 연결부는 위치한정 베이스에 의해 한정되므로 위치한정 베이스와 연결부 간의 위치한정 결합 관계를 통해 제1 렌즈의 변위량과 변위 방향을 제어할 수 있어 구동의 난이도를 줄일 수 있다. 이에 대응하여, 제2 렌즈도 위치한정부재를 통해 하우징에 연결될 수 있다.

위치한정 베이스는 위치한정 홈을 구비하고, 연결부는 위치한정 홈 내에 설치되며, 연결부와 위치한정 홈은 제1 방향에서 위치한정 결합되며, 구동부재는 연결부가 위치한정 홈에서 제2 방향을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에 이동하도록 구동할 수 있고, 나아가 위치한정 홈을 통해 제1 렌즈의 이동 방향을 한정할 수 있으며, 또한, 연결부가 제1 위치에서 제2 위치까지 이동하는 거리는 부화소영역의 변의 길이와 동일하고, 제1 방향과 제2 방향은 수직이며, 이 경우, 제1 렌즈의 변위량을 더욱 한정할 수 있다.

구체적으로, 위치한정부재는 마이크로 전자기계 시스템일 수 있으며, 이는 제1 렌즈와 제2 렌즈에 화소 수준의 변위를 발생시키는 목적을 달성할 수 있어 제1 렌즈(210)가 제1 위치와 제3 위치 사이에서 정확하게 이동할 수 있도록 보장하고, 나아가 제2 렌즈(220)가 제2 위치와 제4 위치 사이에서 정확하게 이동할 수 있도록 보장할 수 있어, 제1 렌즈와 제2 렌즈에 대한 변위 제어 난이도를 낮출 수 있다.

또한, 상기 위치한정부재를 채용하여 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)를 장착하는 경우, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 이동 방향이 서로 수직이기 때문에 제1 렌즈에 연결된 위치한정부재와 제2 렌즈에 연결된 위치한정부재의 배치 방향이 서로 수직이 될 수 있다. 구체적으로, 제1 렌즈는 제1 위치한정부재(610)를 통해 하우징에 연결되고, 제2 렌즈는 제2 위치한정부재(620)를 통해 하우징에 연결되며, 제1 위치한정부재(610)와 제2 위치한정부재(620)의 배치 방향이 서로 수직이기 때문에 제1 위치한정부재(610) 상의 위치한정 홈(603)의 연장 방향과 제2 위치한정부재(620) 상의 위치한정 홈(603)의 연장 방향도 서로 수직이 될 수 있어 제1 렌즈가 제1 위치와 제3 위치 사이에서 이동할 수 있도록 보장하고, 제2 렌즈가 제2 위치와 제4 위치 사이에서 이동할 수 있도록 보장한다.

여기서, 위치한정 베이스의 위치한정 홈의 제1 방향과 제2 방향에서의 치수는 연결부의 구조 및 치수 등 파라미터에 따라 결정될 수 있으며, 연결부가 위치한정 홈 내에서 이동할 때 이동 거리가 상기 요구 사항을 충족하도록 보장하기만 하면 된다. 선택적으로, 연결부의 상기 제1 방향과 제2 방향에서의 치수는 모두 부화소영역의 변의 길이와 동일하며, 이 경우, 위치한정 홈의 바닥면 크기는 서로 접합된 2개의 부화소영역의 크기와 동일할 수 있어 위치한정 홈의 설계 및 가공의 난이도를 상대적으로 낮추고, 연결부와 위치한정 홈 간의 보다 확실한 위치한정 관계를 보장할 수 있다. 구체적으로, 연결부는 바닥면이 정사각형인 기둥형 구조물일 수 있으며, 본 출원의 다른 일 실시예에서, 연결부(602)는 원기둥형 구조물일 수 있으며, 이 경우, 연결부(602)와 위치한정 홈(603) 사이의 접촉 면적이 작기 때문에 양자 간의 상대적인 운동의 난이도를 낮춰 구동 난이도를 낮출 수 있다.

제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)의 광축은 모두 감광성 칩(400)의 감광면에 수직이며, 즉 양자의 광축은 모두 감광성 칩(400)의 감광면이 위치하는 평면에 수직이다. 즉, 감광성 칩은 제1 렌즈와 제2 렌즈를 향한다. 이 경우, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 감광성 칩의 설계 및 장착 난이도가 모두 상대적으로 낮고, 감광성 칩(400)의 감광량을 향상시켜 이미징 효과를 향상시킬 수 있다. 물론, 해당 요구 사항이 존재하는 경우, 감광성 칩(400)은 제1 렌즈(210)에 대향하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 카메라 모듈은 잠망경 모듈로 설치될 수 있어 카메라 모듈의 줌 배율을 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 반사부재의 수는 2개일 수 있으며, 본 출원의 다른 일 실시예에서, 선택적으로, 반사부재의 수는 3개이고, 제1 반사부재(310), 제2 반사부재(320) 및 제3 반사부재(330)를 포함하며, 여기서, 제1 반사부재(310)와 제2 반사부재(320)는 모두 감광성 칩(400)에 대하여 고정 설치되고, 제3 반사부재(330)는 제1 반사부재(310)와 제2 반사부재(320) 사이에 위치하며, 제3 반사부재(330)는 감광성 칩(400)과 회전 결합된다.

구체적으로, 감광성 칩은 구체적으로 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220) 사이에 설치되어 제1 렌즈와 제2 렌즈가 모두 2개의 반사부재를 통해 감광성 칩과 결합될 수 있도록 하며, 여기서, 제3 반사부재는 공통 반사부재이고, 제3 반사부재는 모터와 같은 회전 구동부재를 이용하여 감광성 칩에 대하여 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다. 제3 반사부재의 회전에 따라 제3 반사부재는 제1 반사부재를 향할 수 있고, 제2 반사부재를 향할 수도 있으므로 제1 렌즈(210)가 제1 반사부재와 제3 반사부재를 통해 감광성 칩과 결합될 수 있도록 보장하여 제2 렌즈(220)가 제2 반사부재와 제3 반사부재를 통해 감광성 칩과 결합되도록 하며, 이 경우, 제1 렌즈와 제2 렌즈로부터 입사되는 광선에 의해 감광성 칩을 통해 형성되는 제1 이미지와 제2 이미지의 일치성을 더욱 향상시킬 수 있어 합성 이미지의 표현 효과를 향상시킬 수 있다.

선택적으로, 본 출원의 실시예에 따른 카메라 모듈은 적외선 필터(500)를 더 포함하며, 적외선 필터(500)는 감광성 칩(400)의 입광측에 설치된다. 적외선 필터(500)를 이용하여, 제1 렌즈(210) 또는 제2 렌즈(220)를 통해 카메라 모듈로 입사되는 광선을 필터링할 수 있어 감광성 칩(400)으로 투사되는 불필요한 광선을 필터링하여 감광성 칩(400)에 의해 수집된 이미지에 거짓 색상 및/또는 파문이 발생하는 것을 방지하고, 감광성 칩(400)의 효과적인 해상도와 색상 복원성을 향상시킨다.

선택적으로, 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220) 중 적어도 하나는 피사계 심도 확장 렌즈이며, 제1 렌즈(210) 및/또는 제2 렌즈(220)의 R, G, B의 3개의 필터링 채널의 통과 초점이 서로 다른 위치에 위치하도록 설계하고, 3개의 통과 초점이 3개의 초점 구간을 커버하도록 함으로써 R, G, B의 3개의 주파수대의 세로방향 색차를 크게 하여 먼, 중간, 가까운 3개의 거리를 커버하는 목적을 달성할 수 있다. 여기서, 먼, 중간, 가까운 3개의 거리는 상대적인 개념이며, 즉, 비교적 먼 거리는 중간 거리에 비해 더 먼 위치이고, 비교적 가까운 거리는 중간 거리에 비해 더 가까운 위치이다.

제1 렌즈(210) 또는 제2 렌즈(220)에 상기 기술적 솔루션을 채용하는 것을 통해 R, G, B 채널에 각각 대응하는 3장의 사진을 찍고, 이 3장의 사진을 각각 상기 먼, 중간, 가까운 3개의 거리에 초점을 맞출 수 있다. 그런 다음, 복원 알고리즘을 기반으로 윈도우 검출 함수를 이용하여 전체 시야 영역을 검출하고, 각 윈도우에서 R, G, B 채널에 대응하는 3장의 사진 중 가장 선명한 것을 결정한 다음 가장 선명한 사진을 기반으로 다른 2장의 사진에 대해 디콘볼루션 알고리즘을 이용하여 선명도를 변환하여 전체 거리에서 모두 상대적으로 선명한 사진을 합성할 수 있다.

상술한 실시예 중 어느 하나에서 개시된 카메라 모듈을 기반으로, 본 출원의 실시예는 또한 전자기기를 제공하며, 전자기기는 상술한 실시예 중 어느 하나에 의한 카메라 모듈을 포함하며, 물론, 전자기기는 또한 표시 모듈, 하우징 및 배터리와 같은 다른 소자를 포함하며, 문장의 간결함을 고려하여 여기서는 일일이 소개하지 않는다.

본 출원의 실시예에서 개시된 전자기기는 스마트폰, 태블릿 PC, 전자책 리더 또는 웨어러블 기기일 수 있다. 물론, 상기 전자기기는 다른 기기일 수도 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하는 않는다.

본 출원의 상기 실시예에서 중점적으로 각 실시예들 간의 차이를 설명하고, 각 실시예들의 상이한 최적화 특징이 모순되지 않는 한, 서로 조합되어 더 나은 실시예를 형성할 수 있으며, 설명의 간결함을 고려하여, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

전술한 내용은 본 출원의 실시예일 뿐이며, 본 출원을 제한하는 것이 아니다. 본 분야의 기술자라면 본 출원에 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있다. 본 출원의 주지와 원리를 벗어나지 않는 전제하에 진행되는 임의의 수정, 균등의 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 청구범위에 포함되어야 한다.

100-하우징,
210-제1 렌즈, 220-제2 렌즈,
310-제1 반사부재, 320-제2 반사부재, 330-제3 반사부재,
400-감광성 칩, 401-제1 부화소영역, 402-제2 부화소영역, 403-제3 부화소영역, 404-제4 부화소영역, 401'-제1 부화소영역, 402'-제2 부화소영역, 403'-제3 부화소영역, 404'-제4 부화소영역,
500-적외선 필터,
600-위치한정부재, 610-제1 위치한정부재, 620-제2 위치한정부재, 601-위치한정 베이스, 602-연결부, 603-위치한정 홈.

Claims (10)

1. 카메라 모듈에 있어서, 감광성 칩, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 다수의 반사부재를 포함하며, 상기 감광성 칩은 베이어 어레이 센서이고, 상기 감광성 칩은 행렬로 배열되는 다수의 화소영역을 포함하며, 각 상기 화소영역은 모두 4개의 부화소영역을 포함하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 시야는 동일하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 모두 다수의 상기 반사부재를 통해 상기 감광성 칩과 결합되며;
   상기 제1 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제1 부화소영역을 통해 제1 이미지를 형성하고, 상기 제2 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제2 부화소영역을 통해 제2 이미지를 형성하며, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지의 내용은 동일하며, 동일한 상기 화소영역에 있는 상기 제1 부화소영역과 상기 제2 부화소영역의 등가 부화소영역은 해당 화소영역의 임의의 2개의 상기 부화소영역인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 구동부재를 더 포함하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 모두 상기 구동부재를 통해 상기 감광성 칩과 가동 결합되며, 상기 구동부재는 상기 제1 렌즈가 제1 위치와 제3 위치 간에서 전환되도록 구동할 수 있고, 상기 구동부재는 상기 제2 렌즈가 제2 위치와 제4 위치 간에서 전환되도록 구동할 수 있으며;
   상기 제1 렌즈가 상기 제1 위치에 위치하는 경우, 상기 제1 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제1 부화소영역을 통해 상기 제1 이미지를 형성하고;
   상기 제1 렌즈가 상기 제3 위치에 위치하는 경우, 상기 제1 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제3 부화소영역을 통해 제3 이미지를 형성하고;
   상기 제2 렌즈가 상기 제2 위치에 위치하는 경우, 상기 제2 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제2 부화소영역을 통해 상기 제2 이미지를 형성하고;
   상기 제2 렌즈가 상기 제4 위치에 위치하는 경우, 상기 제2 렌즈로부터 입사되는 광선은 상기 감광성 칩의 제1 부화소영역을 통해 상기 제1 이미지를 형성하며;
   상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지 및 상기 제3 이미지의 내용이 모두 동일하며, 동일한 상기 화소영역에서 상기 제1 부화소영역, 상기 제2 부화소영역 및 상기 제3 부화소영역의 등가 부화소영역은 상기 화소영역의 임의의 3개의 상기 부화소영역인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 위치한정부재를 더 포함하며, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈는 모두 상기 위치한정부재를 통해 상기 감광성 칩과 가동 결합되며, 상기 위치한정부재는 위치한정 베이스 및 연결부를 포함하며, 상기 위치한정 베이스 또는 상기 연결부는 상기 구동부재에 연결되며, 상기 위치한정 베이스는 위치한정 홈을 구비하고, 상기 연결부는 상기 위치한정 홈 내에 설치되며, 상기 연결부와 상기 위치한정 홈은 제1 방향에서 위치한정 결합되며, 상기 구동부재는 상기 연결부가 상기 위치한정 홈 내에서 제2 방향을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하도록 구동할 수 있으며, 상기 연결부가 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치까지 이동하는 거리는 상기 부화소영역의 변의 길이와 동일하며, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 수직인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 제3항에 있어서, 상기 연결부의 상기 제1 방향과 상기 제2 방향에서의 치수는 모두 상기 부화소영역의 변의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서, 상기 연결부는 원기둥형 구조물인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 광축이 모두 상기 감광성 칩의 감광면에 수직인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
7. 제6항에 있어서, 다수의 상기 반사부재는 제1 반사부재, 제2 반사부재 및 제3 반사부재를 포함하며, 상기 제1 반사부재와 상기 제2 반사부재는 모두 상기 감광성 칩에 대하여 고정 설치되고, 상기 제3 반사부재는 상기 제1 반사부재와 상기 제2 반사부재 사이에 위치하며, 상기 제3 반사부재는 상기 감광성 칩과 회전 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
8. 제1항에 있어서, 상기 카메라 모듈은 적외선 필터를 더 포함하며, 상기 적외선 필터는 상기 감광성 칩의 입광측에 설치되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 중의 적어도 하나는 피사계 심도 확장 렌즈인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
10. 전자기기에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 의한 카메라 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.