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카메라모듈/AFA, OIS

자화전자, 아이폰 카툭튀가 점차 사라질 것 같다면 반드시 이 기업(쉽게설명!)

자화전자 사업

· 카메라모듈 엑츄에이터 : AFA(Auto Focus Actuator), OIS(Optical Image Stabilizer), 폴디드 줌 엑츄에이터
· PTC(Positivie Temperature Coefficient)히터 : 온도가 올라가면 저항값이 커져 전류차단 / 차량난방용으로 주로 쓰임  

22년 연간기준 / 단위 : 백만원

 

기회
· 카툭튀+고배율 위해 폴디드줌 카메라 수요 증가(애플, 삼성전자) > OIS공정 생산자동화 역량보
· 23년부터 글로벌 스마트폰제조사 1,2위인 애플, 삼성에 둘다 OIS납품으로 최고실적 예상
· 스마트폰 카메라(전/후면)기능 상향으로 AFA, OIS 전망 긍정적

리스크
· 순차입금 비율 23년 기준 40% 예상(30% 넘으면 재무건전성 하락으로 봄)
·



업데이트 :




한국 카메라모듈 수출금액 추이 : LG이노텍, 삼성전기 등 카메라모듈 선두주자들로 인해 카메라모듈 수출 증가

파란색 : 수출액 / 노란색 : YoY



주주구성(22년말 기준) :

 


자화전자

 

자화전자는 카메라모듈의 기능을 활성화해주는 엑츄에이터를 제조 및 판매하는 업체입니다. 대표적인 제품으로는 자동초점장치(AFA, Auto Focus Actuator)와 손떨림방지장치(OIS, Optical Image Stabilizer)가 있습니다. 삼성전자가 스마트폰이 많이 팔려야 그만큼 카메라모듈 엑츄에이터 수요도 증가하기에 삼성전자의 모바일 실적에 자화전자 실적이 연동됩니다. 다만, 애플이 자화전자를 카메라모듈 엑츄에이터 사업자로 지정하면서 23년부터는 세계 1,2위 스마트폰 제조사 업체들을
주요고객사로 두게 되었습니다.



여기서잠깐!!
본 글에 들어가기 전에 카메라모듈이 어떻게 구성되어있는지를 알고 가야 이해하기 쉽습니다.
· 카메라모듈은 Lens, AF Moter, IR Filter, Image Sensor
· Lens : 피사체의 초점을 맞춤
· AF Motor : Lens가 자동으로 피사체의 초점을 맞출수 있게 돕는 역할
· IR(Infrared Ray) Filter : 적외선을 걸러줘 실제 눈으로 보는 듯한 색감구현
· Image Sensor : 렌즈, IR필터를 통해 들어온 이미지를 검출

 

자동초점장치(AFA, Auto Focus Actuator) :


우리가 스마트폰 카메라로 컵을 찍는다고 상상해볼까요. 처음에는 카메라가 초점을 못잡아서 뿌옇게 보이다가 이내 발견을 하고 컵이 뚜렷하게 보일 것입니다. 이때, 초점을 잡아주는 것이 렌즈(Lens)가 합니다. 이 렌즈가 자동적으로 초점을 잡아주기 때문에 이를 Auto Focus라고 불러요.

렌즈는 피사체의 초점을 조정하는 역할 / 만든이 : LSNB

다만, 오토 포커스(Auto Focus)는 말만 하는 것이고 실제로 '행동'으로 옮기게 하는 것이 엑츄에이터입니다. 그래서, Auto Focus Actuator라고 부릅니다.

오토 포커스 엑츄에이터(Auto Focus Actuator) / 출처 : 자화전자

 

손떨림방지(OIS) 구동계 :


스마트폰으로 촬영할 때 가끔 흔들리는 것을 볼 수가 있죠. 아래 그림처럼 말이죠.


아무리 렌즈, 이미지센서, 반도체 등을 잘 조합해서 카메라모듈을 만들었다고 해도 실질적으로 필요한 기능을 하지 못하면 시장성이 떨어지겠죠. 그래서, 카메라모듈의 기능을 활성화시켜주기 위해서는 구동계가 필요합니다. 영어로는 엑츄에이터(Actuator)라고 부르죠. 대표적으로 OIS가 있습니다. OIS는 Optical Image Stabilizer의 약자이죠. 흔히 우리가 손떨림 방지라고 부르는 구동계입니다.


OIS 엑츄에이터 / 출처 : 자화전자

이러한 구동계를 카메라모듈에 같이 넣어주면 처음에 흔들렸던 사진이 보정이 되는 것이죠.

OIS 적용 전(왼쪽)과 후(오른쪽)

아직 중요한 것이 한 가지 남았는데요. 이러한 OIS가 폴디드 줌 카메라모듈에 필요하다는 것이에요. 폴디드 줌에 대한 설명은 아래에 자세히 하겠지만, 폴디드 줌은 어쨌든 카툭튀를 해결하기 위해서 나온 방안입니다. 어쨌든 카메라의 기능을 해야하고 손떨림방지는 폴디드 줌이라고 해서 들어가지 않는 것이 아니기 때문에 OIS기술이 여전히 필요한데요. 다만, 기존의 OIS 기술방식을 적용하면 폴디드 줌에서는 통하지 않습니다.

  엔코드방식을 사용해야하는데요. OIS는 결국 사람의 손떨림으로 이동한 렌즈를 반대방향으로 렌즈를 이동시켜 초점을 고정시키는게 목적이에요. 그러면, 여기서 렌즈를 '이동'시키는게 중요하겠죠. 기존에는 피에조 방식이라고 해서 전류를 흘려보내 마찰력 변화로 렌즈를 이동시켰는데요. 이 방식은 복잡하고 무겁고 비싸기까지 해서 사양하고 있습니다. 새롭게 등장한 엔코드 방식은 자석으로 이동을 시키기 때문에 앞선 단점들을 극복할 수 있다는 장점이 있습니다.


폴디드줌 엑츄에이터(Folded Zoom Actuator) :


그런데, 카메라는 왜 점점 두꺼워졌을까요? 일명 카툭튀라고 하죠. 줌을 댕기려면 렌즈가 그만큼 앞뒤로 움직여야하는 범위도 있어야 하기 때문이에요. 심지어, 렌즈와 이미지센서간의 거리도 어느 정도 벌어져있어야하기 때문에 점점 카메라가 두꺼워졌습니다. 이것은 결국 렌즈와 이미지센서가 같은 일렬상에 있기 때문인데요. 그래서, 대안으로 생각해낸 것이 렌즈와 이미지센서를 일렬로 세우지 말고 잠만경 원리처럼 해보자는 것이었습니다. 성공적이었죠. 아래 그림을 보면 더 이해가 잘 갈겁니다. 기존에는 초점이 다양해진 만큼 많아진 렌즈를 일렬로 세웠다면, 폴디드줌에서는 이미지센서를 하나 더 추가해서 빛을 반사할 수 있게 만들어 카메라두께를 혁신적으로 줄였어요.

폴디드줌은 빛이 꺽인다고 해서 폴디드(Folded). 빛을 90도로 꺽이게 만드는 것은 프리즘(Prism)이라 합니다. / 만든이 : LSNB

자화전자는 이러한 폴디드줌의 엑츄에이터를 제조하는데요. 엑츄에이터는 축을 제어한다고 생각하면 되요. 즉, 빛이 90도로 꺾여서 들어올 때 프리즘이 이를 돕는다고 했는데요. 이러한 프리즘을 외부 흔들림에 맞춰서 축을 회전시키는 것이 폴디드줌 엑츄에이터의 역할인 것이죠.

폴디드줌 엑츄에이터(Folded Zoom Actuator) / 출처 : 자화전자

 

연구실적으로 보는 자화전자의 현주소 :


개인적으로 자화전자의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현상황과 미래 비전을 알 수 있다고 생각을 하는데요. 몇 가지만 같이 살펴볼까요.


자화전자는 자율주행분야에도 진출을 하였는데요. ADAS Camera System이라고 해요. ADAS는 Advanced Driver Assistant System의 약자이죠. 당사가 하고 있는 자율주행사업은 카메라 모듈로 운전자의 눈동자 움직임이나 눈꺼풀의 반응을 감지함으로써, 운전자의 상태를 파악하는 것입니다. 이를 DMS(Driver Status Monitoring)이라 부릅니다. 아직, 완전자율주행단계까지는 상용화가 되지않았기 때문에 운전자가 졸아서는 안되죠. 그러다 보니, 이를 감시할 수 있는 카메라 같은 기능들이 필요해졌고 자화전자도 연구개발했습니다. 또한, 자율주행차에는 각종 카메라가 들어가기 때문에, 카메라 모듈 수요는 꾸준히 증가할 것으로 예상됩니다.


참고로 폴디드줌 특허를 가장 많이 갖고 있는 기업이 삼성전기인데요. '삼성전기 쉬운설명'을 보면 이해하기 더 쉽습니다. 추가적으로 카메라모듈 업체들이 궁금하다면 '나무가'. '엠씨넥스'를 참고하면 됩니다.



자화전자에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)