삼성 아이소셀 ALoP 기술: 야간 촬영은 더욱 밝게, 디자인은 슬림하게

스마트폰 카메라 기능에 대한 소비자들의 기대가 높아지면서 최신 스마트폰에는 광각, 초광각, 망원 등 다양한 줌 배율의 카메라가 탑재되고 있다. 이에 따라 휴대폰 카메라 배열은 점점 더 복잡해졌고, 카메라 돌출부(범프)도 크고 두꺼워졌다.

최근 스마트폰 망원 카메라가 강화되면서 3배~3.5배의 줌 배율을 구현할 수 있게 되었다. 이미지가 왜곡되기 쉬운 광각 카메라와 달리, 망원 카메라는 왜곡이 적어 인물 사진을 촬영하는 데 이상적이다.¹ 하지만 고배율 줌 망원 카메라는 광각 카메라보다 초점 거리가 길어야 하며, 이에 따라 모듈 높이가 높아지고 카메라 돌출이 심해지는 단점이 있다.

이 문제를 해결하기 위해, 스마트폰 제조사들은 지금까지 렌즈 세트를 프리즘과 이미지 센서 사이에 배치하는 접이식 망원 카메라 구조를 채택해 왔다. 렌즈가 스마트폰 본체 평면에 대해 수직 방향으로 배치되어 있기 때문에 렌즈의 직경에 따라 카메라 범프의 높이가 결정된다.

그러나 이러한 배열은 이미지 밝기 측면에서 망원 카메라 성능을 개선하는 데 한계가 있다. 더 밝은 이미지를 찍기 위해 렌즈 직경을 키우면 모듈의 높이와 길이가 모두 증가하여 카메라 돌출부가 지나치게 크고 두꺼워지기 때문이다.

이 한계를 극복하기 위해 삼성반도체는 ALoP(All Lenses on Prism) 기술을 개발했다. ALoP는 렌즈와 프리즘의 구조를 재배치하여 스마트폰 사용자들이 낮이든 밤이든 선명한 인물 사진을 촬영할 수 있게 해주는 차세대 망원 카메라 솔루션으로, 더욱 컴팩트한 카메라 모듈을 통해 다양한 이점을 제공한다.

ALoP란?

ALoP은 기존 대비 카메라 범프의 높이와 폭을 줄이면서 스마트폰에 망원 렌즈 모듈을 통합하는 혁신적인 기술이다.

낮은 f값의 밝은 망원 카메라를 만들려면 렌즈의 유효구경(EPD)이 커야 한다. 이 대형 렌즈의 배치는 스마트폰 디자인 측면에서 중요한 과제이다.

일반적인 접이식 망원 카메라 광학 장치에서는 대형 EPD 렌즈를 포함한 렌즈 세트가 프리즘과 센서 사이에 길게 배치되는데, 이때 렌즈가 세로로 서 있기 때문에 렌즈 구경은 스마트폰의 카메라 범프 두께에 직접적으로 영향을 미친다. 카메라를 더 밝게 만들기 위해 렌즈 직경을 키우면 카메라 모듈의 높이가 높아져 스마트폰 카메라 돌출부가 지나치게 두꺼워질 수 있다.

ALoP 기술은 렌즈가 프리즘 위에 수평으로 놓여 있는 새로운 광학 구조를 채택하고 있다. 이 방법을 사용하면 카메라 모듈의 높이에는 영향을 미치지 않으면서 렌즈 직경을 늘려 유효구경을 증가시킬 수 있으며 결과적으로 이미지가 더 밝아진다. 또한, 접이식 카메라 모듈에서 렌즈가 차지하는 공간을 줄여 모듈 길이를 더 짧게 만들 수 있다. 

ALoP의 특징 및 장점

밝은 이미지. ALoP의 새로운 광학 설계는 초점 거리 80mm에서 f/2.58를 지원한다. 기존의 접이식 카메라 광학 장치와 달리 ALoP에서는 렌즈가 프리즘보다 앞에 배치된다. 이런 방식으로 ALoP는 야간 촬영 시에도 노이즈 적게 인물 사진을 촬영할 수 있는 대구경 렌즈를 사용할 수 있다.

컴팩트한 크기. ALoP 구조는 기존 접이식 카메라 모듈과 비교해 모듈 길이를 22%나 줄일 수 있다. 또한, 40˚로 기울어진 프리즘 반사면과 10˚로 기울어진 센서 조립 방식을 활용하여 모듈 높이도 낮출 수 있다. 이 덕분에 카메라 범프를 줄이고 스마트폰을 더 슬림하게 만들 수 있다.

세련된 디자인과 인체공학적 설계. 사용자들은 일반적으로 스마트폰의 두꺼운 카메라 범프를 불편하게 느낀다. 디자인이 매력적이지 않을 뿐만 아니라 스마트폰을 평평한 표면에 놓으면 카메라 범프의 높이 차이 때문에 사용에도 불편함이 있기 때문이다. 또한 카메라 범프 안의 렌즈 모양이 마음에 들지 않을 수도 있다. 기존의 접이식 카메라 모듈을 사용하는 스마트폰에서는 직사각형 프리즘이 노출된다. 반면, ALoP 모듈을 채택한 스마트폰은 다른 렌즈들과 동일하게 망원 카메라도 원형으로 모양을 통일할 수 있다.

요약

ALoP는 휴대폰 평면에 망원 렌즈를 평평하게 배치하여 카메라 범프를 더 작고 컴팩트하게 만들고, 심미적으로도 더 보기 좋은 원형 렌즈 모양을 제공한다. ALoP 솔루션을 활용하면 더욱 슬림하고 인체공학적인 디자인을 갖춘 휴대폰을 활용해 선명하고 노이즈가 적은 야간 촬영을 할 수 있다.

삼성전자 반도체는 사용자에게 더 나은 품질의 사진과 향상된 사용자 경험을 제공하기 위해 끊임없이 노력하고 있으며, ALoP와 같은 솔루션을 통해 망원 카메라의 새로운 기준을 제시하고 있다.

¹ 초고해상도 2억 화소 망원 카메라: 스마트폰 사진 촬영의 차세대 혁신