LG이노텍이 카메라 렌즈 구멍이 보이지 않는 '언더패널카메라'(UPC) 선행개발에 돌입했다. 애플 아이폰 풀스크린 구현에 대비하려는 의도로 추정된다. UPC를 적용한 애플 아이폰 출시 시점은 2026년 이후로 예상된다. 

6일 업계에 따르면 LG이노텍은 UPC 선행개발에 돌입한 것으로 파악됐다. UPC는 카메라가 디스플레이 아래에 위치하고, 카메라 기능을 사용하지 않을 때는 카메라 렌즈 구멍이 보이지 않는 카메라를 말한다. 카메라 기능을 사용하지 않을 때 렌즈 구멍이 보이지 않으면 화면 전체를 디스플레이로 사용해 몰입감을 키울 수 있다. UPC는 언더디스플레이카메라(UDC)라고도 부른다. 

UPC는 카메라가 디스플레이 아래에 위치하기 때문에, 일반 전면 카메라 모듈에 비해 이미지센서에 전달되는 빛의 양(광량)이 적다. 빛이 카메라 렌즈에 도달하기 전에 디스플레이 영역을 지나면서 빛 손실이 발생하기 때문이다. 이런 구조 탓에 UPC는 고화소 촬영이나 연속 촬영이 제한된다. 

LG이노텍은 광량이 부족한 기존 UPC 한계를 극복하기 위해 '프리폼 옵틱' 렌즈라는 특수 렌즈를 개발 중이다. 여러 개의 렌즈로 구성되는 렌즈 모듈에서 하나 이상의 면에 '자유곡면' 형상을 포함하는 것이 대표 특징이다. 

LG이노텍이 '프리폼 렌즈'란 용어를 특허명세서에 포함해 지난 2021년 특허로 출원(신청)한 발명으로는 '광학계, 카메라 모듈 및 이동 단말기'(출원번호 10-2021-0185321), '광학 모듈'(출원번호 10-2021-0114295), '광학 모듈'(10-2021-0115134) 등이 있다. 

LG이노텍은 이들 특허명세서에서 "스마트폰 전면(풀) 디스플레이가 요구되면서 (중략) 전면 카메라를 디스플레이 아래에 숨기는 UPC를 적용하고 있다"면서도 "카메라를 디스플레이 아래에 배치하는 경우 디스플레이 패널에 의한 광량 손실로 카메라 모듈 화질 저하와 밝기 감소, 고스트·플레어 발생 등 문제가 있다"고 지적했다. 이어 "밝기가 기존 대비 20% 수준으로 떨어지면서 밝기를 보상하거나, 카메라 위치에 관계 없이 향상된 해상도·조도를 지원하는 새로운 구조 광학계가 요구된다"고 밝혔다. 

또, LG이노텍은 "프리폼 렌즈를 적용하면 주변 렌즈 두께를 제어할 수 있고, 이를 통해 광학계와 광학 모듈 수차(렌즈 형태 등에 의해 상이 흐릿해지는 현상)를 줄이고, 광학계와 광학 모듈 주변 광량비를 높여 주변부 영역 화질을 높일 수 있다"고 설명했다. 

서로 비슷한 특허가 지난해 12월부터 공개되고 있기 때문에, 관련 특허 공개는 앞으로 늘어날 것으로 예상된다. 특허는 출원 후 18개월이 지나야 공개된다. 이들 LG이노텍 특허는 모두 출원 단계에 있다. UPC 시장이 아직 크지 않기 때문에 LG이노텍이 굳이 빨리 특허로 등록할 필요가 없다. 

LG이노텍이 UPC 선행개발에 돌입했지만 애플 아이폰의 UPC 적용은 2026년 이후에나 기대할 수 있다. 애플이 관련 업체로부터 UPC 샘플을 받았지만 성능이 만족스럽지 않다고 평가한 것으로 알려졌다.

LG이노텍의 LG그룹 계열사인 LG디스플레이도 UPC 개발에 돌입한 바 있다. LG디스플레이는 UPC의 빛 투과율을 2023년까지 20%, 2024년 이후 40%로 높이는 것이 목표다. LG디스플레이는 UPC 적용을 위해 기존 폴리이미드(PI) 기판 대신 투명 PI 기판을 사용할 계획이다.

애플은 UPC 적용에 앞서 언더패널페이스ID를 아이폰 전면에 적용할 계획이다. 언더패널페이스ID는 아이폰에서 사용자 인식에 필요한 페이스ID 부위가, 이 기능을 사용하지 않을 때는 일반 디스플레이처럼 보이는 기술을 말한다. 언더패널페이스ID 기술원리는 UPC와 같다. 디스플레이 아래에 페이스ID가 있으면 언더패널페이스ID, 카메라가 있으면 UPC다.

한편, 삼성전자는 지난 2021년부터 폴더블폰 갤럭시Z폴드 시리즈 내부화면에 UPC를 적용하고 있다. 지난해 갤럭시Z폴드4와 올해 Z폴드5에 적용한 UPC는 400만 화소에 그치는 등 아직 카메라 사양은 낮다. 최근 플래그십 바형 스마트폰 전면 카메라 모듈은 1000만 화소를 훌쩍 웃돈다. 삼성전자 스마트폰 카메라 모듈 공급망에서 하이엔드 제품 위주로 납품하는 삼성전기도 삼성전자 폴더블폰용 UPC는 만들지 않고 있다. 

디일렉=이기종 기자 gjgj@thelec.kr
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