KR102314611B1

KR102314611B1 - 양방향 동기가 가능한 카메라, 상기 카메라를 포함하는 카메라 시스템 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR102314611B1
Application number: KR1020150134898A
Authority: KR
Inventors: 김일중; 조정아
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2021-10-18
Also published as: US20190306382A1; CN107018285A; CN111866304B; KR20170035690A; US20170085755A1; US11108935B2; US10873683B2; US20210006688A1; US20200213480A1; US10666837B2; CN111866304A; US10367977B2

Abstract

양방향 동기가 가능한 카메라, 상기 카메라를 포함하는 카메라 시스템 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명의 카메라 시스템은 복수(2 이상)의 카메라, 상기 복수의 카메라를 제어하는 카메라 제어 모듈, 상기 카메라 제어 모듈과 상기 복수의 카메라 간의 제어 신호를 교환하기 위한 제어 신호선, 및 상기 복수의 카메라를 공통으로 연결하며, 상기 복수의 카메라 중 적어도 두 카메라 간의 동기를 위한 동기 신호를 전송하는 동기 신호선을 포함한다.

Description

양방향 동기가 가능한 카메라, 상기 카메라를 포함하는 카메라 시스템 및 그 동작 방법{Bidirectional Synchronizing Camera, Camera System including the Same and Method there-of}

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 카메라 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 양방향 동시 동작이 가능한 카메라, 상기 카메라를 포함하는 카메라 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

디지털 카메라(Digital camera) 기술이 발전하면서, 둘 이상의 카메라를 동시에 사용하는 기술이나 서비스도 발전하고 있다.

둘 이상의 카메라가 동시에 동작하기 위하여 상호 간의 동기가 필요하다. 이를 위하여, 하나의 방법은 하나의 카메라 제어 장치가 둘 이상의 카메라 간에 동기가 이루어질 수도 있도록 둘 이상의 카메라를 정밀하게 제어하는 방법이다. 다른 방법으로는 둘 이상의 카메라 간에 일대일로 동기를 맞추기 위한 별개의 신호선을 마련하고, 별개의 신호선을 이용하여 카메라 간에 서로 동기를 맞추는 방법이다.

전자의 방법에 따르면 카메라 제어 장치 내에 둘 이상의 카메라 간의 동기를 위한 알고리즘이나 회로가 포함되어야 한다. 후자의 방법에 따르면, 카메라가 많아질수록 연결 관계가 복잡해지고 또한 두 카메라 중 기준이 되는 카메라가 미리 설정되어야 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 복수의 카메라를 하나의 동기 신호선으로 연결하여 둘 이상의 카메라 간 동기를 쉽게 맞출 수 있는 카메라 시스템 및 상기 카메라 시스템의 동작 방법을 제공하는 것이다.

또한, 공통된 동기 신호선을 통해 하나 이상의 다른 카메라에 연결되어 다른 카메라와의 동기를 쉽게 맞출 수 있는 카메라 및 상기 카메라의 동작 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수(2 이상)의 카메라; 상기 복수의 카메라를 제어하는 카메라 제어 모듈; 상기 카메라 제어 모듈과 상기 복수의 카메라 간의 제어 신호를 교환하기 위한 제어 신호선; 및 상기 복수의 카메라를 공통으로 연결하며, 상기 복수의 카메라 중 적어도 두 카메라 간의 동기를 위한 동기 신호를 전송하는 동기 신호선을 포함하는 카메라 시스템이 제공된다.

상기 복수의 카메라 각각은 상기 동기 신호선에 전기적으로 연결되고, 송신 동기 신호를 상기 동기 신호선으로 송신하는 송신기; 상기 동기 신호선에 전기적으로 연결되고, 상기 동기 신호선으로부터 신호를 수신하여 수신 동기 신호를 발생하는 수신기; 및 상기 송신 동기 신호와 상기 수신 동기 신호를 수신하고, 상기 송신 동기 신호와 상기 수신 동기 신호 간의 타이밍 차이를 검출하며, 상기 타이밍 차이에 따라 상기 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 타이밍 조절기를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 조절기는 상기 송신 동기 신호와 상기 수신 동기 신호가 서로 다른 레벨을 가지는 구간을 검출하고, 상기 검출 구간만큼 상기 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 당기거나 지연할 수 있다.

상기 타이밍 조절기는 상기 송신 동기 신호의 어느 하나의 에지(edge)와 상기 수신 동기 신호의 어느 하나의 에지(edge) 간의 타이밍 차이를 검출하고, 상기 검출된 타이밍 차이만큼 상기 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 당기거나 지연할 수 있다.

상기 타이밍 조절기는 상기 송신 동기 신호의 어느 하나의 에지(edge)에서부터 상기 수신 동기 신호의 어느 하나의 에지(edge)까지의 구간 동안 내부 클럭 신호의 라이징 에지 및 폴링 에지 중 적어도 하나를 카운팅하여 카운트 값을 산출할 수 있다.

상기 동기 신호선은 접지 전압에 전기적으로 연결되어, 초기에 접지 전압 레벨을 가질 수 있다.

상기 동기 신호선은 공급 전압에 전기적으로 연결되어, 초기에 공급 전압 레벨을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 다른 카메라와 동기 신호선을 통해 연결된 카메라에 있어서, 상기 동기 신호선에 전기적으로 연결되고, 송신 동기 신호를 상기 동기 신호선으로 송신하는 송신기; 상기 동기 신호선에 전기적으로 연결되고, 상기 동기 신호선으로부터 신호를 수신하여 수신 동기 신호를 발생하는 수신기; 및 상기 송신 동기 신호와 상기 수신 동기 신호를 수신하고, 상기 송신 동기 신호와 상기 수신 동기 신호 간의 타이밍 차이를 검출하며, 상기 타이밍 차이에 따라 상기 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 타이밍 조절기를 포함하는 카메라가 제공된다.

상기 카메라는 카메라 제어 모듈의 제어에 따라 렌즈를 통해 촬상된 대상물을 센싱하고 센싱된 이미지 데이터를 상기 송신 동기 신호에 따라 상기 카메라 제어 모듈로 전송하는 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 카메라는 상기 동기 신호선을 통해 둘 이상의 다른 카메라와 공통으로 연결되고, 상기 수신 동기 신호로부터 상기 둘 이상의 다른 카메라 중 가장 늦게 인에이블된 시점을 검출하고, 상기 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 상기 가장 늦게 인에이블된 시점에 맞추어 지연할 수 있다.

상기 카메라는 상기 동기 신호선을 통해 둘 이상의 다른 카메라와 공통으로 연결되고, 상기 수신 동기 신호로부터 상기 둘 이상의 다른 카메라 중 가장 빨리 인에이블된 시점을 검출하고, 상기 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 상기 가장 빨리 인에이블된 시점에 맞추어 앞당길 수 있다.

상기 타이밍 조절기는 상기 카운트 값이 미리 정해진 최소값 이상이고 미리 정해진 최대값 이하인 경우에, 상기 송신 동기 신호의 타이밍을 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 동기 신호선에 공통으로 연결된 복수(2 이상)의 카메라를 포함하는 카메라 시스템의 동작 방법에 있어서, 어플리케이션 프로세서에서 상기 복수의 카메라를 이용하는 어플리케이션이 실행되는 단계; 상기 어플리케이션 프로세서가 상기 복수의 카메라를 구동하는 단계; 상기 복수의 카메라 각각이 각자의 송신 동기 신호를 생성하여 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계; 및 상기 복수의 카메라 각각이 상기 동기 신호선의 신호와 상기 각자의 송신 동기 신호를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 각자의 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 단계를 포함하는 카메라 시스템의 동작 방법이 제공된다.

상기 방법은 상기 복수의 카메라 각각이 각자의 송신 동기 신호를 이용하여 이미지 데이터를 상기 어플리케이션 프로세서로 전송하는 단계; 및 상기 어플리케이션 프로세서가 상기 복수의 카메라로부터 동기화된 둘 이상의 이미지 데이터를 수신하여 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 카메라는 제1 내지 제2 카메라를 포함하고, 상기 복수의 카메라 각각이 각자의 송신 동기 신호를 생성하여 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계는 상기 제1 카메라가 제1 송신 동기 신호를 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계; 및 상기 제2 카메라가 상기 제1 송신 동기 신호 보다 늦게 인에이블되는 제2 송신 동기 신호를 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 각자의 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 단계는 상기 제1 카메라가 상기 동기 신호선의 신호를 수신한 제1 수신 동기 신호와 상기 제1 송신 동기 신호 간의 타이밍 차이를 검출하는 단계; 및 상기 타이밍 차이에 따라 상기 제1 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 지연하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 카메라는 제3 카메라를 더 포함하고, 상기 복수의 카메라 각각이 각자의 송신 동기 신호를 생성하여 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계는 상기 제3 카메라가 상기 제1 송신 동기 신호 보다 빨리 인에이블되는 제3 송신 동기 신호를 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 각자의 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 단계는 상기 제3 카메라가 상기 동기 신호선의 신호를 수신한 제3 수신 동기 신호와 상기 제3 송신 동기 신호 간의 타이밍 차이를 검출하는 단계; 및 상기 타이밍 차이에 따라 상기 제3 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 지연하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 각자의 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 단계는 상기 제2 카메라가 상기 동기 신호선의 신호를 수신한 제2 수신 동기 신호와 상기 제2 송신 동기 신호간의 타이밍 차이를 검출하는 단계; 및 상기 타이밍 차이에 따라 상기 제2 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 앞당기는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 카메라는 제3 카메라를 더 포함하고, 상기 복수의 카메라 각각이 각자의 송신 동기 신호를 생성하여 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계는 상기 제3 카메라가 상기 제2 송신 동기 신호 보다 늦게 인에이블되는 제3 송신 동기 신호를 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 각자의 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 단계는 상기 제3 카메라가 상기 동기 신호선의 신호를 수신한 제3 수신 동기 신호와 상기 제3 송신 동기 신호 간의 타이밍 차이를 검출하는 단계; 및 상기 타이밍 차이에 따라 상기 제3 송신 동기 신호의 인에이블 시점을 앞당기는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제어 신호선을 통해 카메라 제어 모듈에 연결되고 동기 신호선을 통해 적어도 하나의 다른 카메라에 연결된 카메라의 동작 방법에 있어서, 상기 카메라 제어 모듈로부터 인가된 동기 인에이블 신호에 응답하여 송신 동기 신호를 생성하여 상기 동기 신호선으로 출력하는 단계; 상기 동기 신호선으로부터 신호를 수신하여 수신 동기 신호를 생성하는 단계; 상기 수신 동기 신호와 상기 송신 동기 신호를 비교하여, 상기 수신 동기 신호의 라이징 에지 또는 폴링 에지와 상기 송신 동기 신호의 상응하는 에지간의 타이밍 차이를 검출하는 단계; 및 검출된 타이밍 차이에 따라 상기 송신 동기 신호의 타이밍을 조절하는 단계를 포함하는 카메라의 동작 방법이 제공된다.

상기 방법은 렌즈를 통해 촬상된 대상물을 센싱하여 이미지 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 송신 동기 신호를 이용하여 상기 이미지 데이터를 데이터선을 통해 상기 카메라 제어 모듈로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 카메라를 기준으로 나머지 다른 카메라의 동작이 자동으로 맞춰지게 된다. 따라서, 카메라 제어 모듈이 복수의 카메라 간의 동작을 동기화시키기 위하여 개입할 필요가 전혀 없거나 최소한의 개입만으로 복수의 카메라 간의 동기를 쉽게 맞출 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 카메라를 하나의 동기 신호선으로 연결함으로써, 카메라의 수가 많아도 연결 관계가 복잡하지 않으며, 또한, 복수의 카메라들 중 가장 빨리 동작을 시작한 카메라를 기준으로 동기를 맞출 수도 있고, 가장 늦게 동작을 시작한 카메라를 기준으로 동기를 맞출 수도 있으므로, 어느 하나의 카메라를 기준 카메라로 미리 설정할 필요가 없다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템을 간략히 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템을 간략히 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 카메라의 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 도 4의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 일 예이다.
도 5b는 도 4의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 다른 예이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 도 6a의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 일 예이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 도 7a의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 일 예이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 구성 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 카메라 시스템의 외관의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템이 차량에 적용된 예를 나타내는 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템을 간략히 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 카메라 시스템(10A)은 복수의 카메라(100-1~100-n, n은 2이상의 정수) 및 상기 복수의 카메라(100-1~100-n)를 제어하는 카메라 제어 모듈(Camera Control Module, 200)을 포함한다.

카메라 시스템(10A)은 또한, 카메라 제어 모듈(200)과 각 카메라(100-1~100-n) 간의 제어 신호를 교환하기 위한 제어 신호선(170-1~170-n) 및 카메라 제어 모듈(200)과 각 카메라(100-1~100-n) 간의 데이터를 교환하기 위한 데이터선(180-1~180-n)을 포함한다.

카메라 시스템(10A)은 또한, 복수의 카메라(100-1~100-n)를 공통으로 연결하며 동기 신호선(150A)을 포함한다. 동기 신호선(150A)은 복수의 카메라(100-1~100-n) 중 적어도 두 카메라 간의 동작을 동기시키기 위한 동기 신호를 전송한다.

제어 신호선(170-1~170-n)은 각 카메라(100-1~100-n)마다 별도로 구비되고, 데이터선(180-1~180-n) 역시 각 카메라(100-1~100-n)마다 별도로 구비되는 데 반하여, 동기 신호선(150A)은 모든 카메라(100-1~100-n)에 공통적으로 연결될 수 있다.

동기 신호선(150A)은 풀다운 저항(PDUR)을 통해 접지 전압(GND)에 연결될 수 있다. 이 경우, 동기 신호선(150A)은 접지 전압 레벨로 초기화된다.

카메라 제어 모듈(200)는 복수의 카메라(100-1~100-n)의 동작을 제어하고, 또한, 복수의 카메라(100-1~100-n)로부터 이미지 데이터를 수신하여 처리할 수 있다. 실시예에 따라, 카메라 제어 모듈(200)는 MCU(Micro Controller Unit), 프로세서(processor), 또는 하나 이상의 프로세서를 포함하는 시스템 온 칩(System-on-chip) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템을 간략히 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 카메라 시스템(10B)은 도 1에 도시된 카메라 시스템(10A)과 마찬가지로, 복수의 카메라(100-1~100-n), 카메라 제어 모듈(200), 제어 신호선(170-1~170-n), 데이터선(180-1~180-n) 및 동기 신호선(150B)을 포함한다.

도 2에 도시된 카메라 시스템(10B)은 도 1에 도시된 카메라 시스템(10A)과 그 구성 및 동작이 유사하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 차이점을 위주로 설명한다.

도 2의 실시예에서, 동기 신호선(150B)은 풀업 저항(PUR)를 통해 공급 전압(VDD) 에 연결될 수 있다. 이 경우, 동기 신호선(150B)은 공급 전압(VDD) 레벨로 초기화된다.

도 1 및 도 2에 나타나듯이, 복수의 카메라(100-1~100-n)의 배치, 동기 신호선(150A, 150B)의 레이아웃 등은 달라질 수 있다. 예를 들어, 동기 신호선(150A, 150B)은 하나의 인쇄 배선 회로 기판(PCB: printed circuit board)에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

카메라 시스템(10A, 10B)은 일부 구성요소(예컨대, 메모리, 디스플레이 장치, 온도 센서 등)를 더 포함할 수 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 카메라(100-1)의 실시예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 복수의 카메라(100-1~100-n) 중 하나의 카메라(100-1)의 구성을 대표적으로 도시하지만, 다른 카메라(100-2~100-n) 역시 도 3에 도시된 카메라(100-1)와 동일하게 구성될 수 있다.

카메라(100-1)는 이미지 센서(110), 제어 회로(120), 렌즈(130) 및 액추에이터(actuator, 140)를 포함할 수 있다.

이미지 센서(110)는 카메라 제어 모듈(200)의 제어에 따라 동작하여, 이미지 정보를 생성할 수 있다.

이미지 센서(110)는 카메라 제어 모듈(200)의 제어에 의해 렌즈(130)를 통해 촬상된 대상물(object, 21)을 센싱하여 센싱된 이미지 데이터(IDAT)를 카메라 제어 모듈(200)로 전송한다. 카메라 제어 모듈(200)은 이미지 센서(110)에 의해 센싱된 이미지 데이터(IDAT)를 처리하여 메모리(미도시)에 저장하거나, 디스플레이 장치(미도시)로 출력할 수 있다.

제어 회로(120)는 카메라 제어 모듈(200)로부터 인가되는 제어 신호(CCON)에 따라, 이미지 센서(110) 및 액추에이터(140)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어 회로(120)는 카메라 제어 모듈(200)의 제어 신호(CCON) 중 위치 제어 신호에 응답하여 액추에이터(140)를 제어함으로써 렌즈(120)의 위치를 조절할 수 있다.

제어 신호(CCON)는 동기 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 동기 인에이블 신호는 카메라(100-1)가 하나 이상의 다른 카메라(예컨대, 100-2)와 동기를 맞추어 동작하도록 제어하기 위한 신호일 수 있다.

제어 회로(120)는 송신 동기 신호(TS1)를 생성하여 출력할 수 있다. 이미지 센서(110)는 송신 동기 신호(TS1)에 따라, 이미지 데이터(IDAT)를 카메라 제어 모듈(200)로 전송할 수 있다.

렌즈(130)는 초점을 맞추기 위한 렌즈를 포함한다. 실시예에 따라, 렌즈(210)는 빛을 모으기 위한 렌즈 또는 빛을 분산하기 위한 렌즈 등을 더 포함할 수 있다.

액추에이터(140)는 렌즈(210)의 위치를 조절할 수 있다. 예컨대, 액추에이터(220)는 렌즈(210)의 위치를 조절함으로써, 렌즈(210)의 초점을 맞출 수 있다.

도 3에서 동기 신호선(150)은 도 1에 도시된 바와 같이 접지 전압(GND)에 연결되는 동기 신호선(150A)일 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 공급 전압(VDD)에 연결되는 동기 신호선(150A)일 수도 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a는 도 4의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 일 예이다. 도 5b는 도 4의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 다른 예이다.

도 4 내지 도 5b의 실시예에서는, 설명의 편의를 위하여, 동기 신호선(150A)에 공통으로 연결된 제1 및 제2 카메라(100-1)만을 도시하나, 동기 신호선(150A)에 공통으로 연결된 카메라는 더 있을 수 있다.

제1 카메라(100-1)의 제1 제어 회로(120-1)는 제1 송신기(121-1), 제1 수신기(123-1), 제1 동기 신호 발생기(125-1) 및 제1 타이밍 조절기(127-1)를 포함한다.

제1 송신기(121-1)는 동기 신호선(150A)에 전기적으로 연결되고, 제1 송신 동기 신호(TS1)를 동기 신호선(150A)으로 송신한다.

제1 수신기(123-1)는 동기 신호선(150A)에 전기적으로 연결되고, 동기 신호선(150A)으로부터 신호를 수신하여 제1 수신 동기 신호(RS1)를 발생한다.

즉, 제1 송신기(121-1) 및 제1 수신기(123-1)는 하나의 동기 신호선(150A)에 공통으로 연결된다. 동기 신호선(150A)은 풀다운 저항(PDR)을 통해 접지 전압(GND)에 연결될 수 있다.

제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)와 제1 수신 동기 신호(RS1)를 수신하고, 제1 송신 동기 신호(TS1)와 제1 수신 동기 신호(RS1) 간의 타이밍 차이를 검출한다. 제1 타이밍 조절기(127-1)는 검출한 타이밍 차이에 따라 제1 송신 동기 신호(TS1)의 타이밍을 조절하기 위한 제1 타이밍 제어 신호(TCON1)을 출력할 수 있다.

예를 들어, 제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)와 제1 수신 동기 신호(RS1)가 서로 다른 레벨을 가지는 구간을 검출하고, 검출 구간만큼 제1 송신 동기 신호(TS1)의 출력 시점을 당기거나 지연하기 위한 제1 타이밍 제어 신호(TCON1)을 출력할 수 있다.

예를 들어, 제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 라이징 에지(rising edge)와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 라이징 에지 간의 구간을 검출하거나, 또는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 폴징 에지(falling edge)와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 폴링 에지간의 구간을 검출할 수 있다.

실시예에 따라, 제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 라이징 에지(rising edge)에서부터 제1 수신 동기 신호(RS1)의 라이징 에지까지의 구간 동안 내부 클럭 신호(미도시)의 라이징 에지 또는 폴링 에지를 카운팅하여 카운트 값을 산출함으로써, 타이밍 차이를 검출할 수 있다.

제1 동기 신호 발생기(125-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)를 생성하여 출력한다. 제1 송신 동기 신호(TS1)의 출력 시점은 제1 타이밍 제어 신호(TCON1)에 따라 조절될 수 있다.

제2 카메라(100-2)의 제2 제어 회로(120-2) 역시 제1 제어 회로(120-1)과 유사한 구성을 가진다. 제2 제어 회로(120-2)는 제2 송신기(121-2), 제2 수신기(123-2), 제2 동기 신호 발생기(125-2) 및 제2 타이밍 조절기(127-2)를 포함한다.

제2 송신기(121-2)는 동기 신호선(150A)에 전기적으로 연결되고, 제2 송신 동기 신호(TS2)를 동기 신호선(150A)으로 송신한다.

제2 수신기(123-2)는 동기 신호선(150A)에 전기적으로 연결되고, 동기 신호선(150A)으로부터 신호를 수신하여 제2 수신 동기 신호(RS1)를 발생한다.

제2 타이밍 조절기(127-2)는 제2 송신 동기 신호(TS2)와 제2 수신 동기 신호(RS2)를 수신하고, 제2 송신 동기 신호(TS2)와 제2 수신 동기 신호(RS2) 간의 타이밍 차이를 검출한다. 제2 타이밍 조절기(127-2)는 검출한 타이밍 차이에 따라 제2 송신 동기 신호(TS2)의 타이밍을 조절하기 위한 제2 타이밍 제어 신호(TCON2)을 출력할 수 있다. 제2 타이밍 조절기(127-2)의 동작 및 기능은 제1 타이밍 조절기(127-1)와 동일할 수 있다.

제2 동기 신호 발생기(125-2)는 제2 송신 동기 신호(TS2)를 생성하여 출력한다. 제2 송신 동기 신호(TS2)의 출력 시점은 제2 타이밍 제어 신호(TCON2)에 따라 조절될 수 있다.

도 5a를 참조하면 동기 신호선(150A)은 접지 전압에 전기적으로 연결되어 있으므로, 초기(예컨대, t1 이전)에 동기 신호선(150A)은 접지 전압 레벨을 갖는다.

동기 신호선(150A)은 접지 전압 레벨(즉, 로우레벨)인 상태에서 제1 제어 회로(120-1)가 먼저 제1 시점(t1)에 제1 송신 제어 신호(TS1)를 하이레벨로 인에이블하면, 제1 동기 신호선(150A)은 제1 송신 제어 신호(TS1)에 따라 하이레벨이 된다. 따라서, 제1 수신기(123-1) 및 제2 수신기(123-2)에서 출력하는 제1 및 제2 수신 동기 신호(RS1, RS2) 역시 하이레벨이 된다. 도 5a 및 도 5b에서는 설명의 편의를 위하여, 송신기(121-1, 121-2), 수신기(123-1, 123-2) 및 동기 신호선(150A)에서의 신호 지연은 고려되지 않는다.

한편, 제2 제어 회로(120-2)가 제2 시점(t2)에 제2 송신 제어 신호(TS2)를 하이레벨로 인에이블한다. 제1 송신 제어 신호(TS1) 및 제2 송신 제어 신호(TS2) 각각의 인에이블 구간(예컨대, 하이레벨 구간)이 동일하다고 가정하면, 제1 제어 회로(120-1)는 제3 시점(t3)에 제1 송신 제어 신호(TS1)를 로우레벨로 디스에이블하고, 제2 제어 회로(120-2)는 제4 시점(t4)에 제2 송신 제어 신호(TS2)를 로우레벨로 디스에이블할 수 있다.

제1 및 제2 수신 동기 신호(RS1, RS2)는 상대적으로 늦게 로우레벨로 디스에이블되는 제2 송신 제어 신호(TS2)에 따라 제4 시점(t4)에 로우레벨이 된다.

제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 폴링 에지와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 폴링 에지간의 타이밍 차이(TFO1)를 검출하고, 제1 송신 동기 신호(TS1)의 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TFO1)만큼 지연하기 위한 제1 타이밍 제어 신호(TCON1)을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제1 동기 신호 발생기(125-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 다음 인에이블 시점을 제5 시점(t5)이 아닌 제6 시점(t6)으로 지연함으로써, 제2 송신 동기 신호(TS2)와 동일한 타이밍을 갖는 제1 송신 동기 신호(TS1)를 출력할 수 있다.

한편, 제2 타이밍 조절기(127-2)에 의해 검출된 제2 송신 동기 신호(TS2)의 폴링 에지와 제2 수신 동기 신호(RS2)의 폴링 에지간의 타이밍 차이는 0 또는 0에 가까운 값일 수 있다. 이에 따라, 제2 송신 동기 신호(TS2)의 타이밍은 조절되지 않는다.

실시예에 따라, 제1 및 제2 타이밍 조절기(127-1, 127-2) 각각은 검출된 타이밍 차이가 미리 정해진 범위(예컨대, 미리 정해진 최소값 이상 및 미리 정해진 최대값 이하)인 경우에, 해당 송신 동기 신호(TS1, TS2)의 타이밍을 조절할 수 있다.

도 5b를 참조하면 제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 라이징 에지와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 라이징 에지간의 타이밍 차이를 검출하고, 제2 타이밍 조절기(127-2)는 제2 송신 동기 신호(TS2)의 라이징 에지와 제2 수신 동기 신호(RS2)의 라이징 에지간의 타이밍 차이(TRO1)를 검출할 수 있다.

제1 타이밍 조절기(127-1)에 의해 검출된 제1 송신 동기 신호(TS1)의 라이징 에지와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 라이징 에지간의 타이밍 차이는 0 또는 0에 가까운 값일 수 있다. 이에 따라, 제1 송신 동기 신호(TS1)의 타이밍은 조절되지 않는다.

한편, 제2 타이밍 조절기(127-2)는 제2 송신 동기 신호(TS2)의 라이징 에지와 제2 수신 동기 신호(RS2)의 라이징 에지간의 타이밍 차이(TRO1)에 따라 제2 송신 동기 신호(TS2)를 검출된 타이밍 차이(TRO1)만큼 앞당기기 위한 제2 타이밍 제어 신호(TCON2)을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제2 동기 신호 발생기(125-2)는 제2 송신 동기 신호(TS2)의 다음 인에이블 시점을 제6 시점(t6)이 아닌 제5 시점(t5)으로 앞당김으로써, 제1 송신 동기 신호(TS1)와 동일한 타이밍을 갖는 제2 송신 동기 신호(TS2)를 출력할 수 있다.

상술한 바와 같이, 카메라의 제어 회로(120-1, 120-2) 각각은 자신의 송신 동기 신호와 수신 동기 신호(즉, 동기 신호선에 나타내는 신호)간의 타이밍 차이를 검출하여, 자신의 송신 동기 신호를 앞당기거나 지연함으로써, 다른 카메라의 송신 동기 신호와 타이밍을 맞출 수 있다. 이에 따라, 둘 이상의 카메라의 동작이 동기화될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 동기 신호선(150A)에 공통적으로 연결된 카메라 중 어느 카메라가 기준 카메라가 되더라도 무방하다. 예를 들어, 가장 늦게 동작을 시작한 카메라(예컨대, 가장 늦게 송신 동기 신호를 인에이블한 카메라)를 기준 카메라로 하여, 상대적으로 빨리 동작을 시작한 카메라의 송신 동기 신호를 늦춤으로써, 모든 카메라 간의 동작 타이밍을 맞출 수 있다.

다른 예로는, 가장 빨리 동작을 시작한 카메라(예컨대, 가장 빨리 송신 동기 신호를 인에이블한 카메라)를 기준 카메라로 하여, 상대적으로 늦게 동작을 시작한 카메라의 송신 동기 신호를 앞당김으로써, 모든 카메라 간의 동작 타이밍을 맞출 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 카메라를 기준으로 나머지 다른 카메라의 동작이 자동으로 맞춰지게 된다. 따라서, 카메라 제어 모듈(200)가 복수의 카메라 간의 동작을 동기화시키기 위하여 개입할 필요가 전혀 없거나 최소한의 개입(예컨대, 동기 인에이블 신호의 인가)으로, 복수의 카메라 간의 동기를 맞출 수 있다.

또한 상술한 바와 같이 복수의 카메라를 하나의 동기 신호선으로 연결함으로써, 카메라의 수가 많아도 연결 관계가 복잡하지 않으며, 또한, 복수의 카메라들 중 가장 빨리 동작을 시작한 카메라를 기준으로 동기를 맞출 수도 있고, 가장 늦게 동작을 시작한 카메라를 기준으로 동기를 맞출 수도 있으므로, 어느 하나의 카메라를 기준 카메라로 미리 설정할 필요가 없다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6b는 도 6a의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 일 예이다.

도 6a 및 도 6b의 실시예에서는, 설명의 편의를 위하여, 동기 신호선(150A)에 제1 내지 제4 카메라(100-1~100-4)가 연결되어 있으나, 제1 내지 제3 카메라(100-1~100-3)만 동작 상태이고 제4 카메라(100-4)는 비동작 상태인 것으로 가정한다.

제1 내지 제4 제어 회로(120-1~120-4) 각각의 구성 및 동작은 도 4를 참조하여 상술한 제1 제어 회로(120-1)의 구성 및 동작과 동일하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 생략한다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면 동기 신호선(150A)은 풀다운 저항(PDR)을 통해 접지 전압(GND)에 전기적으로 연결되어 있으므로, 초기(예컨대, t1 이전)에 동기 신호선(150A)은 접지 전압 레벨(즉, 로우 레벨)을 갖는다.

동기 신호선(150A)이 접지 전압 레벨(즉, 로우레벨)인 상태에서 제3 제어 회로(120-3)가 먼저 제1 시점(t1)에 제3 송신 제어 신호(TS3)를 하이레벨로 인에이블하면, 동기 신호선(150A)은 제3 송신 제어 신호(TS3)에 따라 하이레벨이 된다. 따라서, 제1 내지 제3 수신기(123-1~123-3)에서 출력하는 제1 내지 제3 수신 동기 신호(RS1, RS2, RS3) 역시 하이레벨이 된다. 도 6a 및 도 6b에서는 설명의 편의를 위하여, 송신기(121-1, 121-2, 121-3), 수신기(123-1, 123-2, 123-3) 및 동기 신호선(150A)에서의 신호 지연은 고려되지 않는다.

한편, 제1 제어 회로(120-1)가 제2 시점(t2)에 제1 송신 제어 신호(TS1)를 하이레벨로 인에이블하고, 제2 제어 회로(120-2)는 제3 시점(t3)에 제2 송신 제어 신호(TS2)를 하이레벨로 인에이블한다. 제1 내지 제3 송신 제어 신호(TS1~TS3) 각각의 인에이블 구간(예컨대, 하이레벨 구간)이 동일하다고 가정하면, 제3 송신 제어 신호(TS3), 제1 송신 제어 신호(TS1) 및 제2 송신 제어 신호(TS2)는 각각 제4, 제5 및 제6 시점(t4, t5, t6)에 디스에이블된다.

제1 내지 제3 수신 동기 신호(RS1~RS3)는 상대적으로 가장 늦게 로우레벨로 디스에이블되는 제2 송신 제어 신호(TS2)에 따라 제6 시점(t6)에 로우레벨이 된다.

제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 폴링 에지와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 폴링 에지간의 타이밍 차이(TFO3)를 검출하고, 제1 송신 동기 신호(TS1)의 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TFO3)만큼 지연하기 위한 제1 타이밍 제어 신호(TCON1)을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제1 동기 신호 발생기(125-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 다음 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TFO3)만큼 지연함으로써, 제2 송신 동기 신호(TS2)와 동일한 타이밍을 갖는 제1 송신 동기 신호(TS1)를 출력할 수 있다.

제3 타이밍 조절기(127-3)는 제3 송신 동기 신호(TS3)의 폴링 에지와 제3 수신 동기 신호(RS3)의 폴링 에지간의 타이밍 차이(TFO4)를 검출하고, 제3 송신 동기 신호(TS3)의 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TFO4)만큼 지연하기 위한 제3 타이밍 제어 신호(TCON3)을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제3 동기 신호 발생기(125-3)는 제3 송신 동기 신호(TS3)의 다음 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TFO4)만큼 지연함으로써, 제2 송신 동기 신호(TS2)와 동일한 타이밍을 갖는 제3 송신 동기 신호(TS3)를 출력할 수 있다.

도 6a 및 도 6b의 실시예에서는, 가장 늦게 동작을 시작한 카메라(예컨대, 가장 늦게 송신 동기 신호를 인에이블한 카메라)를 기준 카메라로 하여, 상대적으로 빨리 동작을 시작한 카메라의 송신 동기 신호를 늦춤으로써, 모든 카메라 간의 동작 타이밍을 맞춘다.

그러나, 상술한 바와 같이, 가장 빨리 동작을 시작한 카메라(예컨대, 가장 빨리 송신 동기 신호를 인에이블한 카메라)를 기준 카메라로 하여, 상대적으로 늦게 동작을 시작한 카메라의 송신 동기 신호를 앞당김으로써, 모든 카메라 간의 동작 타이밍을 맞출 수도 있다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7b는 도 7a의 카메라 시스템에서의 개략적인 신호 타이밍도의 일 예이다.

도 7a의 카메라 시스템은 도 6a의 카메라 시스템과 그 구성 및 동작이 유사하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 차이점 위주로 기술한다.

도 6a의 카메라 시스템에서 동기 신호선(150A)는 접지 전압(GND)에 연결되어 접지 전압 레벨로 초기화되는 데 반하여, 도 7a의 카메라 시스템에서 동기 신호선(150B)는 풀업 저항(PUR)를 통해 공급 전압(VDD)에 연결되어 공급 전압(VDD) 레벨로 초기화된다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면 동기 신호선(150B)은 풀업 저항(PUR)를 통해 공급 전압(VDD)에 전기적으로 연결되어 있으므로, 초기(예컨대, t1 이전)에 동기 신호선(150B)은 하이레벨 상태일 수 있다.

동기 신호선(150A)이 공급 전압 레벨(즉, 하이레벨)인 상태에서 제3 제어 회로(120-3)가 먼저 제1 시점(t1)에 제3 송신 제어 신호(TS3)를 로우레벨로 인에이블하면, 동기 신호선(150A)은 제3 송신 제어 신호(TS3)에 따라 로우레벨이 된다. 따라서, 제1 내지 제3 수신기(123-1~123-3)에서 출력하는 제1 내지 제3 수신 동기 신호(RS1, RS2, RS3) 역시 로우레벨이 된다.

한편, 제1 제어 회로(120-1)가 제2 시점(t2)에 제1 송신 제어 신호(TS1)를 로우레벨로 인에이블하고, 제2 제어 회로(120-2)는 제3 시점(t3)에 제2 송신 제어 신호(TS2)를 로우레벨로 인에이블한다. 제1 내지 제3 송신 제어 신호(TS1~TS3) 각각의 인에이블 구간(예컨대, 로우레벨 구간)이 동일하다고 가정하면, 제3 송신 제어 신호(TS3), 제1 송신 제어 신호(TS1) 및 제2 송신 제어 신호(TS2)는 각각 제4, 제5 및 제6 시점(t4, t5, t6)에 하이레벨로 디스에이블된다.

제1 내지 제3 수신 동기 신호(RS1~RS3)는 상대적으로 가장 늦게 하이레벨로 디스에이블되는 제2 송신 제어 신호(TS2)에 따라 제6 시점(t6)에 하이레벨이 된다.

제1 타이밍 조절기(127-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 라이징 에지와 제1 수신 동기 신호(RS1)의 라이징 에지간의 타이밍 차이(TRO3)를 검출하고, 제1 송신 동기 신호(TS1)의 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TRO3)만큼 지연하기 위한 제1 타이밍 제어 신호(TCON1)을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제1 동기 신호 발생기(125-1)는 제1 송신 동기 신호(TS1)의 다음 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TRO3)만큼 지연함으로써, 제2 송신 동기 신호(TS2)와 동일한 타이밍을 갖는 제1 송신 동기 신호(TS1)를 출력할 수 있다.

한편, 제2 타이밍 조절기(127-2)에 의해 검출된 제2 송신 동기 신호(TS2)의 라이징 에지와 제2 수신 동기 신호(RS2)의 라이징 에지간의 타이밍 차이는 0 또는 0에 가까운 값일 수 있다. 이에 따라, 제2 송신 동기 신호(TS2)의 타이밍은 조절되지 않는다.

제3 타이밍 조절기(127-3)는 제3 송신 동기 신호(TS3)의 라이징 에지와 제3 수신 동기 신호(RS3)의 라이징 에지간의 타이밍 차이(TRO4)를 검출하고, 제3 송신 동기 신호(TS3)의 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TRO4)만큼 지연하기 위한 제3 타이밍 제어 신호(TCON3)을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제3 동기 신호 발생기(125-3)는 제3 송신 동기 신호(TS3)의 다음 인에이블 시점을 검출된 타이밍 차이(TRO4)만큼 지연함으로써, 제2 송신 동기 신호(TS2)와 동일한 타이밍을 갖는 제3 송신 동기 신호(TS3)를 출력할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 8의 카메라의 동작 방법은 도 1 또는 도 2의 카메라 시스템(10A, 10B)에 포함된 복수의 카메라들 중 어느 하나의 카메라(100-1~100-n)에서 수행될 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 카메라는 MCU(Micro Controller Unit)로부터 동기 인에이블 신호를 수신한다(S110). MCU는 도 1 또는 도 2의 카메라 제어 모듈(200)에 해당한다.

실시예에 따라, MCU는 둘 이상의 카메라 간의 동작을 동기시킬 필요가 있을 때, 동기 인에이블 신호를 해당 카메라로 인가할 수 있다(S110).

또는 MCU는 둘 이상의 카메라를 구동하면 각 카메라 내부에서 동기 인에이블 신호가 인에이블될 수 있다.카메라는 MCU의 동기 인에이블 신호에 응답하여 자신의 송신 동기 신호를 생성하여 동기 신호선으로 출력한다(S120).

실시예에 따라, 카메라는 MCU의 동기 인에이블 신호에 따르지 않고 자신의 송신 동기 신호를 생성하여 동기 신호선으로 출력할 수 있다. 예컨대, 카메라가 구동되어 동작을 시작할 때 송신 동기 신호를 발생할 수 있다.

아울러, 카메라는 동기 신호선으로부터 신호를 수신하여 수신 동기 신호를 생성하고, 수신 동기 신호와 송신 동기 신호를 비교하여(S130), 수신 동기 신호의 하나의 에지(예컨대, 폴링 에지 또는 라이징 에지)와 송신 동기 신호의 하나의 에지(예컨대, 폴링 에지 또는 라이징 에지) 간의 타이밍 차이를 검출한다(S140). 카메라는 검출된 타이밍 차이에 따라 송신 동기 신호의 타이밍을 조절한다(S150). 카메라는 조절된 송신 동기 신호를 이용하여 이미지 데이터를 MCU로 전송한다(S160). 이미지 데이터는 카메라의 이미지 센서가 촬상한 정지 영상 신호 또는 동영상 신호일 수 있다. 카메라는 송신 동기 신호에 따라 이미지 데이터를 프레임 단위로 MCU로 전송할 수 있다.

실시예에 따라, 각 단계의 실행 순서는 달라질 수 있으며, 또한, 둘 이상의 단계가 병렬적으로 수행될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 구성 블록도이다. 도 10은 도 9에 도시된 카메라 시스템의 외관의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 카메라 시스템(10C)은 모바일 단말기(mobile terminal), 예컨대 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 또는 e-북(e-book) 등으로 구현될 수 있다.

카메라 시스템(10C)은 애플리케이션 프로세서(application processor, 200A), 복수의 카메라(100-1~100-n), 디스플레이 장치(display device, 270), 및 메모리(memory, 280)를 포함할 수 있다.

복수의 카메라(100-1~100-n)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 카메라 시스템 의 전면부(10D)에 구비되는 제1 및 제2 카메라(100-1, 100-2)와 후면부(10E)에 구비되는 제3 및 제4 카메라(100-3, 100-4)를 포함할 수 있다.

전면부(10D)에 구비되는 제1 및 제2 카메라(100-1, 100-2)는 사용자의 얼굴을 인식하거나, 카메라 시스템(10C)의 전방에 위치한 배경이나 사물의 스테레오 이미지를 구하는 데 사용될 수 있다.

후면부(10E)에 구비되는 제3 및 제4 카메라(100-3, 100-4)는 카메라 시스템(10C)의 후방에 위치한 배경이나 사물의 스테레오 이미지를 구하거나, 제3 및 제4 카메라(100-3, 100-4)의 노출 시간이나 초점 등 조건을 다르게 하여, 하이 다이나믹 레인지 영상(high dynamic range image)을 구하는 데 사용될 수 있다.

따라서, 사용자가 카메라 시스템(10C)에서 구동하는 어플리케이션 프로그램이나 선택하는 메뉴에 따라, 카메라 시스템(10C)은 복수의 카메라(100-1~100-n) 중 둘 이상의 카메라를 선택하여 작동시킬 수 있다. 또한, 카메라 시스템(10C)은 선택된 둘 이상의 카메라의 동작이 서로 동기될 수 있도록 요청할 수 있다. 이 경우, 선택된 각 카메라는 상술한 바와 같이, 각자의 송신 동기 신호와 수신 동기 신호간의 타이밍 차이에 기초하여 송신 동기 신호의 타이밍을 조절함으로써, 카메라 간의 송신 동기 신호의 타이밍을 맞출 수 있다.

각 카메라는 타이밍 조절된 송신 동기 신호에 따라 이미지 데이터를 애플리케이션 프로세서(200A)로 전송함으로써 애플리케이션 프로세서(200A)가 동기화된 이미지 데이터를 수신하여 처리할 수 있도록 한다.

애플리케이션 프로세서(200A)는 CPU(central processing unit, 210), ROM(read only memory, 220), RAM(random access memory, 230), 복수의 카메라 인터페이스(Camera interface, 240-1~240-n), 디스플레이 인터페이스(display interface, 250), 및 메모리 인터페이스(memory interface, 260)를 포함할 수 있다.

애플리케이션 프로세서(200A)는 시스템 온 칩(system on chip(SoC))으로 구현될 수 있다. 애플리케이션 프로세서(200A)는 도 1 또는 도 2의 카메라 제어 모듈(200)에 해당한다. 애플리케이션 프로세서(200A)의 각 구성(210, 220, 230, 240-1~240-n, 250, 및 260)은 버스(bus, 205)를 통하여 서로 데이터를 주고 받을 수 있다.

CPU(210)는 애플리케이션 프로세서(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, CPU(210)는 ROM(220) 및/또는 RAM(230)에 저장된 프로그램들 및/또는 데이터를 처리 또는 실행시킬 수 있다.

실시 예에 따라, CPU(210)는 2개 이상의 독립적인 프로세서들(또는 코어들)을 갖는 하나의 컴퓨팅 컴포넌트(computing component), 즉 멀티-코어 프로세서(multi-core processor)로 구현될 수 있다.

ROM(220)은 지속적으로 사용되는 프로그램들 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, ROM(220)은 EPROM(erasable programmable ROM) 또는 EEPROM(electrically erasable programmable ROM) 등으로 구현될 수 있다.

RAM(230)은 프로그램들, 데이터, 및/또는 명령들(instructions)을 일시적으로 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, RAM(230)은 DRAM(dynamic RAM) 또는 SRAM(static RAM)으로 구현될 수 있다.

RAM(230)은 인터페이스들(240-1~240-n, 250, 260)을 통해 입출력되거나, CPU(210)가 생성하는 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다.

카메라 인터페이스(240-1~240-n) 각각은 해당 카메라(100-1~100-n)를 제어할 수 있다.

디스플레이 인터페이스(350)는 애플리케이션 프로세서(200A)의 외부에 있는 디스플레이 장치(270)로 출력되는 데이터(예컨대, 영상 데이터)를 인터페이싱할 수 있다.

디스플레이 장치(270)는 이미지 또는 영상에 대한 데이터를 LCD(Liquid-crystal display), AMOLED(active matrix organic light emitting diodes) 등의 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.

메모리 인터페이스(260)는 애플리케이션 프로세서(200A)의 외부에 있는 메모리(280)로부터 입력되는 데이터 또는 메모리(280)로 출력되는 데이터를 인터페이싱할 수 있다.

실시예에 따라, 메모리(280)는 비휘발성 메모리(non-volatile memory), 예컨대 플래시 메모리(flash memory) 또는 저항성 메모리(resistive memory) 등으로 구현될 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 11의 카메라의 동작 방법은 도 9의 카메라 시스템(10C)에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 카메라 시스템(10C)에서 복수(2이상)의 카메라를 이용하는 어플리케이션이 실행된다(S210).

그러면, AP(200A)는 복수의 카메라를 구동한다(S200). 또한, AP(200A)는 복수의 카메라 간의 동작 동기를 위하여, 동기 인에이블 신호를 해당 카메라로 인가할 수 있다(S230). 실시예에 따라, S230 단계는 생략될 수 있다. 예컨대, 복수의 카메라가 구동되면, 동기 인에이블 신호의 인가없이더 복수의 카메라 간에 상호 동기를 맞추기 위한 일련의 단계들(예컨대, S240 내지 S260)이 수행될 수 있다.

각 카메라는 각자의 송신 동기 신호를 생성하여, 복수의 카메라 간에 공통으로 연결되어 있는 동기 신호선으로 출력한다(S240). 또한 각 카메라는 동기 신호선으로부터 신호를 수신하여 수신 동기 신호를 생성하고, 수신 동기 신호와 송신 동기 신호를 비교한다(S240). 예컨대, 각 카메라는 자신의 수신 동기 신호의 하나의 에지(예컨대, 폴링 에지 또는 라이징 에지)와 송신 동기 신호의 하나의 에지(예컨대, 폴링 에지 또는 라이징 에지) 간의 타이밍 차이를 검출한다(S240). 각 카메라는 검출된 타이밍 차이에 따라 송신 동기 신호의 타이밍을 조절한다(S250). 각 카메라는 조절된 송신 동기 신호를 이용하여 이미지 데이터를 AP(200A)로 전송한다. 이미지 데이터는 카메라의 이미지 센서가 촬상한 정지 영상 신호 또는 동영상 신호일 수 있다. 각 카메라는 송신 동기 신호에 따라 이미지 데이터를 프레임 단위로 AP(200A)로 전송할 수 있다.

AP(200A)는 복수의 카메라로부터 이미 동기화된 둘 이상의 이미지 데이터를 수신하여 처리한다. 이에 따라, AP(200A)가 복수의 카메라 각각으로부터 동기화되지 않은 이미지 데이터를 수신하여 내부적으로 동기화하는 과정은 불필요하다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템이 차량에 적용된 예를 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 차량은 카메라 시스템을 포함한다.

차량용 카메라 시스템은 복수의 카메라들(①~⑥) 및 복수의 카메라들을 제어하는 본체(미도시)를 포함할 수 있다. 복수의 카메라들(①~⑥)은 차량 전방의 차선 및/또는 장애물 등을 감지할 수 있는 헤드웨이 센싱 카메라(①), 차량 내부를 감지할 수 있는 내부 센싱 카메라(②), 야간에 장애물 등을 감지할 수 있는 야간 비전 카메라(③), 차량의 측면(side view)을 감지할 수 있는 사이드 뷰 센싱 카메라(④), 차량의 블라인드 스팟(blind spot)을 감지할 수 있는 사이드-백 뷰 센싱 카메라(⑤) 및 차량 후방(rearview)을 감지할 수 있는 후방 감지 카메라(⑥) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

차량용 카메라 시스템은 주차 보조 시스템, 자동차 안전 보조 시스템, 자동차 지능형 운전 보조 시스템(ADAS) 또는 자동차 운행 기록 시스템, 예컨대 자동차 블랙박스 등으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 카메라 시스템은 상술한 차량 외에도 복수의 카메라가 사용되는 시스템(예컨대, 방범 시스템, CCTV 시스템, 드론(사람이 탑승하지 않는 항공기) 카메라 시스템 등)에는 어디든 적용될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

카메라 시스템: 10A, 10B, 10C, 10D, 10E
카메라: 100-1~100-n
이미지 센서: 110
제어 회로: 120, 120-1, 120-2, 120-3
송신기: 121-1, 121-1, 121-1
수신기: 123-1, 123-2, 123-3
동기 신호 발생기: 125-1, 125-2, 125-3
타이밍 조절기: 127-1, 127-2, 127-3
렌즈: 130
액추에이터(actuator): 140
동기 신호선: 150A, 150B
데이터선: 180-1~180-n
제어 신호선: 170-1~170-n
카메라 제어 모듈: 200

Claims

애플리케이션 프로세서(AP);
상기 AP로부터 제1 라인을 통해 동기 인에이블 신호를 수신하고, 상기 동기 인에이블 신호에 응답하여 송신 동기 신호를 생성 및 출력하고, 제1 이미지 데이터를 제2 라인을 통해 상기 AP에 전송하는 제1 카메라; 및
제3 라인을 통해 상기 제1 카메라에 연결되고, 상기 송신 동기 신호를 상기 제3 라인을 통해 상기 제1 카메라로부터 수신하고, 제2 이미지 데이터를 제4 라인을 통해 상기 AP에 전송하는 제2 카메라를 포함하되,
상기 제2 카메라는 상기 송신 동기 신호에 응답하여 상기 제2 이미지 데이터를 상기 제1 이미지 데이터에 동기화되도록 상기 AP에 전송하고,
상기 제1 내지 제4 라인은 서로 다른 모바일 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 카메라는 상기 모바일 단말기의 후면에 배치되는 모바일 단말기.
제2항에 있어서,
상기 AP는 멀티-코어 프로세서를 포함하는 모바일 단말기.
제3항에 있어서,
상기 제1 카메라는,
상기 동기 인에이블 신호를 수신하는 제어 회로와,
상기 송신 동기 신호를 수신하는 이미지 센서를 포함하는 모바일 단말기.
제4항에 있어서,
상기 제1 카메라의 설정 조건은 상기 제2 카메라의 설정 조건과 다르고,
상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라는 하이 다이나믹 레인지 영상(high dynamic range image)을 생성하는데 이용되는 모바일 단말기.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 카메라를 포함하는 복수의 카메라를 더 포함하고,
상기 모바일 단말기는 상기 복수의 카메라 중 선택된 적어도 두개의 카메라의 동작이 서로 동기화되도록 요청하는 모바일 단말기.
제6항에 있어서,
상기 복수의 카메라 중 두 개의 카메라는 상기 모바일 단말기의 전면에 배치되는 모바일 단말기.
제6항에 있어서,
상기 제1 카메라는 상기 AP를 거치지 않고 상기 제3 라인을 통해 상기 제2 카메라에 연결되는 모바일 단말기.
애플리케이션 프로세서(AP);
제1 이미지 센서, 제1 제어 회로, 제1 렌즈 및 제1 엑추에이터를 포함하는 제1 카메라로서, 상기 AP로부터 제1 제어 라인을 통해 동기 인에이블 신호를 수신하고, 상기 AP에 제1 데이터 라인을 통해 제1 이미지 데이터를 송신하는 제1 카메라; 및
제2 이미지 센서, 제2 제어 회로, 제2 렌즈 및 제2 엑추에이터를 포함하는 제2 카메라로서, 상기 AP로부터 상기 제1 제어 라인과 다른 제2 제어 라인을 통해 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 신호에 응답하여 상기 제2 렌즈의 위치를 조절하고, 상기 AP에 상기 제1 데이터 라인과 다른 제2 데이터 라인을 통해 제2 이미지 데이터를 송신하는 제2 카메라를 포함하되,
상기 제1 카메라는, 상기 동기 인에이블 신호에 응답하여, 송신 동기 신호를 생성하고 공통 라인을 통해 상기 송신 동기 신호를 상기 제2 카메라에 전송하고,
상기 제2 카메라는 상기 송신 동기 신호에 응답하여 상기 제2 이미지 데이터를 상기 제1 이미지 데이터에 동기화되도록 상기 AP에 전송하는 모바일 단말기.
제9항에 있어서,
상기 AP는 멀티-코어 프로세서를 포함하는 모바일 단말기.
제10항에 있어서,
상기 제1 및 제2 카메라는 상기 모바일 단말기의 후면에 배치되는 모바일 단말기.
제11항에 있어서,
상기 제1 제어 회로는 상기 동기 인에이블 신호를 수신하고,
상기 제2 이미지 센서는 상기 송신 동기 신호를 수신하는 모바일 단말기.
제11항에 있어서,
상기 제1 카메라의 설정 조건은 상기 제2 카메라의 설정 조건과 다르고,
상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라는 하이 다이나믹 레인지 영상을 생성하는데 이용되는 모바일 단말기.
제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 카메라를 포함하는 복수의 카메라를 더 포함하고,
상기 모바일 단말기는 상기 복수의 카메라 중 선택된 적어도 두개의 카메라의 동작이 서로 동기화되도록 요청하는 모바일 단말기.
제14항에 있어서,
상기 복수의 카메라 중 두 개의 카메라는 상기 모바일 단말기의 전면에 배치되는 모바일 단말기.
제15항에 있어서,
상기 제1 카메라는 상기 AP를 거치지 않고 상기 공통 라인을 통해 상기 제2 카메라에 연결되는 모바일 단말기.
멀티-코어 프로세서;
제1 이미지 센서, 제1 제어 회로, 제1 렌즈 및 제1 엑추에이터를 포함하는 제1 카메라로서, 상기 멀티-코어 프로세서에 제1 데이터 라인을 통해 제1 이미지 데이터를 송신하는 제1 카메라;
제2 이미지 센서, 제2 제어 회로, 제2 렌즈 및 제2 엑추에이터를 포함하는 제2 카메라로서, 상기 멀티-코어 프로세서에 상기 제1 데이터 라인과 다른 제2 데이터 라인을 통해 제2 이미지 데이터를 송신하는 제2 카메라; 및
제3 이미지 센서, 제3 제어 회로, 제3 렌즈 및 제3 엑추에이터를 포함하는 제3 카메라로서, 상기 멀티-코어 프로세서에 제3 데이터 라인을 통해 제3 이미지 데이터를 송신하는 제3 카메라를 포함하되,
상기 멀티-코어 프로세서는 제1 제어 라인을 통해 동기 인에이블 신호를 상기 제1 내지 제3 카메라 중 제1 카메라에 전송하고,
상기 제1 카메라는, 상기 동기 인에이블 신호에 응답하여, 송신 동기 신호를 생성하여 상기 송신 동기 신호를 상기 제2 카메라에 전송하고,
상기 제1 카메라는, 상기 동기 인에이블 신호에 응답하여, 상기 송신 동기 신호를 상기 제3 카메라에 전송하고,
상기 제2 카메라는 상기 송신 동기 신호에 응답하여 상기 제2 이미지 데이터를 상기 제1 이미지 데이터에 동기화 되도록 상기 제2 데이터 라인을 통해 상기 멀티-코어 프로세서에 전송하는 모바일 단말기.
제17항에 있어서,
상기 제1 카메라는, 동기 신호선을 통해 상기 송신 동기 신호를 상기 제2 카메라 또는 상기 제3 카메라에 전송하는 모바일 단말기.
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