KR20160141572A - 이미지를 촬영하는 전자 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

이미지를 촬영하는 전자 장치는, 렌즈, 각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈, 상기 렌즈를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시키는 렌즈 구동 모듈 및 상기 제 1 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 1 수광량 및 상기 제 2 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

이미지를 촬영하는 전자 장치 및 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR CAPTURING AN IMAGE}
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로서, 이미지를 촬영하는 전자 장치 및 방법에 관한 것이다
최근 전자 장치에서 제공하는 다양한 서비스 및 부가 기능들은 점차 확대되고 있다. 이러한 전자 장치의 효용 가치를 높이고 사용자들의 다양한 욕구를 만족시키기 위해서 전자 장치에서 실행 가능한 다양한 애플리케이션들이 개발되고 있다.
이러한 애플리케이션들 중에는 카메라 기능이 있으며, 사용자는 전자 장치에 장착된 카메라를 이용하여 자기 자신을 촬영하거나 배경을 촬영할 수 있다. 그리고, 사용자에게 보다 좋은 품질의 사진을 제공하기 위해, 카메라는 손 떨림 방지 기능을 가진 렌즈(예: OIS(Optical Image Stabilizer) 렌즈)가 탑재될 수 있다. 카메라에 이미지 센서에 구비된 두 개의 포토 다이오드(Photo Diode: PD)를 통해서 이미지를 촬영할 수 있다.
상기한 바와 같이 종래에는 이미지 센서에 구비된 두 개의 포토 다이오드를 이용하여 이미지를 촬영하는 경우 해상도가 낮아지는 문제점이 있다. 비록, 이러한 두 개의 포토 다이오드를 사용하는 경우 빠른 자동 초점이 가능하고 뎁스 정보를 얻을 수 있는 장점이 있지만, 두 개의 포토 다이오드가 하나의 해상도를 이루게 되기 때문에 높은 해상도를 가질 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 이미지를 촬영하는데 있어서, 종래 두 개의 포토 다이오드를 사용해도 해상도가 보다 높은 이미지를 얻고자 하는 사용자의 요구가 제기된다. 또한, 두 개의 포토 다이오드뿐만 아니라 네 개 이상의 포토 다이오드를 사용하는 경우에도 해상도가 높은 이미지를 사용자에게 제공할 필요성이 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 이미지를 촬영하는 전자 장치는, 렌즈; 각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈; 상기 렌즈를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시키는 렌즈 구동 모듈; 및 상기 제 1 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 1 수광량 및 상기 제 2 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 이미지를 촬영하는 전자 장치는, 렌즈; 상기 렌즈의 위치를 이동시키는 렌즈 구동 모듈; 각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈; 및 촬영 환경의 조도 및 조도에 관련된 지표 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 전자 장치의 촬영 모드를 고화질 모드 또는 저잡음 모드 중 하나로 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈의 이미지 촬영 방법은, 렌즈를 제 1 위치에 배치하고 제 1 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 1 수광량을 측정하는 동작; 상기 렌즈를 제 2 위치에 배치하고 제 2 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 2 수광량을 측정하는 동작; 및 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 이미지를 촬영하는 전자 장치 및 방법을 제공함으로써, 종래 두 개의 포토 다이오드를 사용해도 해상도가 보다 높은 이미지를 제공할 수 있으며, 또한, 네 개 이상의 포토 다이오드를 사용하는 경우에도 해상도가 높은 이미지를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 렌즈를 상하좌우 중 적어도 하나의 방향으로 움직임으로써, 빛의 양이 비교적 적은 환경에서 이미지를 촬영하는 경우 이미지에 생성된 노이즈를 줄일 수 있고, 빛의 양이 충분한 환경에서 이미지를 촬영하는 경우 이미지의 해상도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈가 제 1 위치에 배치된 경우의 집광에 대한 개념도를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수광량에 대한 개념도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈가 제 2 위치에 배치된 경우의 집광에 대한 개념도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈가 제 2 위치에 배치된 경우의 수광량에 대한 개념도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 이미지 생성의 과정을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 포토 다이어드 별 수광량에 대한 개념도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 2PD 시스템에서의 신호 처리 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 8c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 위상 픽셀의 회로도를 도시한다.
도 8d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 촬영 모드 선택 방법의 흐름도를 도시한다.
도 10a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
도 12는 렌즈 구동 시점을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 카메라 모듈(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(110)은 적어도 하나의 카메라의 줌 인/줌 아웃을 위한 경통부(미도시), 상기 경통부의 줌 인/줌 아웃을 위해 경통부의 움직임을 제어하는 모터부(미도시), 촬영을 위해 광원을 제공하는 플래시(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(110)은 렌즈(111)를 통해 유입되는 영상 또는 이미지를 포토 다이오드(112)를 통해 획득할 수 있다. 카메라 모듈(110)은 영상 또는 이미지를 프레임 단위로 획득할 수 있고, 상기 획득된 영상 또는 이미지는 프로세서(120)의 제어 하에 표시부(미도시)에 표시될 수 있다. 사용자는 이러한 카메라 모듈(110)을 통해서 영상 또는 이미지를 촬영할 수 있다.
상기 프로세서(120)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 프로세서(120)은, 예를 들면, 상기 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 제어부(controller)라고 칭하거나, 상기 제어부를 그 일부로서 포함할 수도 있다.
프로세서(120)는 카메라 모듈(110) 내의 적어도 하나의 렌즈(111)의 움직임을 구동할 수 있다. 카메라 모듈(110)은 적어도 하나의 렌즈(111)의 움직임을 구동할 수 있는 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치는 적어도 하나의 렌즈(111)의 움직임을 구동할 수 있는 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 렌즈(111)의 움직임을 구동할 수 있도록 액츄에이터 구동 신호를 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에서 포토 다이오드(112)는 적어도 하나의 포토 다이오드 쌍(pair)을 포함할 수 있다. 포토 다이오드 쌍 각각에는 상이한 광(light)이 입사될 수 있다. 예를 들어, 포토 다이오드 쌍이 좌측 포토 다이오드 및 우측 포토 다이오드를 포함하는 것을 상정하도록 한다. 이 경우, 좌측 포토 다이오드에는 제 1 광이 입사될 수 있으며, 우측 포토 다이오드에는 제 2 광이 입사될 수 있다. 여기에서, 제 1 광은 전자 장치의 외부의 지점으로부터 제 1 경로를 통하여 진행된 광일 수 있으며, 제 2 광은 전자 장치의 외부의 지점으로부터 제 2 경로를 통하여 진행된 광일 수 있다. 제 1 경로 및 제 2 경로는 상이할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 지점으로부터의 상이한 경로에 의한 광들 각각에 대한 수광량을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 좌측 포토 다이오드에서 측정된 제 1 수광량 및 우측 포토 다이오드에서 측정된 제 2 수광량을 획득할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 1 수광량 및 제 2 수광량에 기초하여 깊이(depth) 정보를 판단할 수 있다. 아울러, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 1 수광량 및 제 2 수광량에 기초하여 광의 밝기 정보를 판단할 수도 있다. 포토 다이오드 쌍은 구현에 따라 위상(phase) 픽셀 또는 2PD(two-photodiode) 시스템으로 명명될 수도 있다. 한편, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 1회의 측정에 의하여 a의 해상도의 이미지를 획득할 수 있다.
프로세서(120)는 렌즈(111)의 위치를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 제 1 기간 동안에는 렌즈(111)가 제 1 위치에서 집광하도록 제어하며, 제 2 기간 동안에는 렌즈(111)가 제 2 위치에서 집광하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(120)는 제 1 위치에서의 수광량 정보를 획득하고, 제 2 위치에서의 수광량 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 제 1 위치에서의 수광량 정보 및 제 2 위치에서의 수광량 정보에 기초하여, b의 해상도의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, b의 해상도는 a의 해상도의 2배일 수 있다. 프로세서(120)는 제 1 위치에서의 수광량 정보와 쉬프트된 제 2 위치에서의 수광량 정보에 기초하여 2배의 해상도의 이미지를 획득할 수 있으며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
상술한 바에 따라서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 렌즈가 복수 개의 위치에서 집광한 경우 각각에 대한 복수 개의 이미지를 획득할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 복수 개의 이미지를 이용하여 제 1 해상도의 이미지를 획득할 수 있다. 제 1 해상도는 포토 다이오드의 개수에 대응될 수 있다. 예를 들어, 포토 다이오드의 개수가 c개이며, 2PD 시스템의 쌍(pair)의 개수가 c/2인 경우에, 제 1 해상도는 c일 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 2PD 시스템에 의한 위상 정보, 예를 들어 깊이 정보를 획득하는 동시에 제 1 해상도의 이미지를 획득할 수 있어, 기존의 2PD 시스템에서 해상도가 전체 포토 다이오드 개수의 절반이 되는 문제점이 해결될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈가 제 1 위치에 배치된 경우의 집광에 대한 개념도를 도시한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 렌즈(110)는 입사되는 복수 개의 광(241 내지 246)을 집광할 수 있다. 렌즈(110)는 A 지점으로부터의 상이한 경로를 통한 복수 개의 광(241,242)를 집광할 수 있으며, B 지점으로부터의 상이한 경로를 통한 복수 개의 광(243,244)를 집광할 수 있으며, C 지점으로부터의 상이한 경로를 통한 복수 개의 광(245,246)를 집광할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 1 기간 동안 렌즈(110)가 제 1 위치에 배치되도록 조작할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 액츄에이터 구동 신호를 출력함으로써 렌즈(110)가 특정한 위치에 배치되도록 제어할 수 있다.
전자 장치는 적어도 하나의 마이크로 렌즈(231 내지 235)를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 하나의 포토 다이오드 쌍마다 하나의 마이크로 렌즈(231 내지 235)가 배치될 수 있다. 예를 들어 제 1 좌측 포토 다이오드(L1) 및 제 2 우측 포토 다이오드(R1) 상에는 제 1 마이크로 렌즈(231)가 배치될 수 있다. 마이크로 렌즈(231 내지 235) 각각은 렌즈(110)에 의하여 집광된 광을 재집광하여 제 1 좌측 포토 다이오드(L1) 및 제 2 우측 포토 다이오드(R1) 각각으로 입사되도록 할 수 있다. 예를 들어, A 지점으로부터의 제 1 광(241)은 렌즈(110) 및 제 2 마이크로 렌즈(232)에 의하여 굴절되어 제 2 좌측 포토 다이오드(L1)에 입사될 수 있다. 한편, 렌즈(110) 및 마이크로 렌즈(231 내지 235) 사이의 도 2a에서의 정렬(alignment)는 단순히 예시적인 것으로, 하나의 지점으로부터의 상이한 경로의 광이 2PD 시스템의 포토 다이오드 쌍 각각에 입사될 수 있는 정렬이라면 제한이 없다. 또한, 전자 장치가 마이크로 렌즈(231 내지 235)를 포함하는 것도 단순한 예시일 뿐, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전자 장치는 렌즈(110)의 집광을 통하여 하나의 지점으로부터의 상이한 경로의 광이 2PD 시스템의 포토 다이오드 쌍 각각에 입사되도록 할 수도 있다. 상술한 바와 유사하도록, A 지점으로부터의 제 2 광(242)은 제 2 우측 포토 다이오드(R2)로 입사될 수 있다. B 지점으로부터의 제 3 광(243) 및 제 4 광(244) 각각은 제 3 좌측 포토 다이오드(L3) 및 제 3 우측 포토 다이오드(R3) 각각에 입사될 수 있다. C 지점으로부터의 제 5 광(245) 및 제 6 광(246) 각각은 제 4 좌측 포토 다이오드(L4) 및 제 4 우측 포토 다이오드(R4) 각각에 입사될 수 있다.
한편, 전자 장치는 포토 다이오드 상에 컬러 필터(260)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 포토 다이오드 쌍(L1,R1) 상의 컬러 필터 및 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2) 상의 컬러 필터는 서로 상이한 컬러를 필터링할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치는 복수 개의 컬러 각각에 대한 광량 정보를 획득할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수광량에 대한 개념도를 도시한다. 예를 들어, 도 2b는 도 2a의 정렬 상황에서의 포토 다이오드(L2,R2,L3,R3,L4,R4) 에서의 수광량을 나타낸다.
전자 장치는 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2)에서 제 1 크기(D1)의 수광량(271)을 측정할 수 있다. 여기에서, 수광량은 수광량을 나타낼 수 있는 지표, 예를 들어 전위(V) 또는 전하량(A)의 단위를 가질 수 있다. 포토 다이오드 각각은 입사된 광을 전기적인 신호로 변환할 수 있으며, 수광량은 전위 또는 전하량에 비례할 수 있다. 즉, 제 1 크기(D1)는 전위 또는 전하량에 대응하는 단위를 가질 수 있다. 전자 장치는 제 3 포토 다이오드 쌍(L3,R3)에서 제 2 크기(D2)의 수광량(272)을 측정할 수 있다. 전자 장치는 제 4 포토 다이오드 쌍(L4,R4)에서 제 3 크기(D3)의 수광량(273)을 측정할 수 있다. 2PD 시스템에서는, 좌측 포토 다이오드로부터의 수광량 정보 및 우측 포토 다이오드로부터의 수광량 정보의 합계가 좌우측 포토 다이오드에 대응하는 수광량 정보로 처리될 수 있다. 이에 따라, 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2)은 동일한 크기(D1)의 수광량을 측정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
310 동작에서, 전자 장치는 렌즈(110)를 제 1 위치에 배치할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 액츄에이터 구동 신호를 출력함으로써 렌즈(110)를 제 1 위치에 배치할 수 있다. 320 동작에서, 전자 장치는 제 1 기간 동안 수광량을 측정할 수 있다. 전자 장치는 포토 다이오드 쌍 각각에서 측정된 수광량을 측정함으로써 제 1 기간 동안 수관량을 측정할 수 있다. 여기에서, 제 1 기간은 촬영 환경의 조도에 따라 설정되거나 기설정될 수도 있다.
330 동작에서, 전자 장치는 렌즈(110)를 제 2 위치에 배치할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 액츄에이터 구동 신호를 출력함으로써 렌즈(110)를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 변경하여 배치할 수 있다. 하나의 실시예에서, 전자 장치는 렌즈(110)를 포토 다이오드의 길이에 대응되도록 이동시킬 수 있다. 340 동작에서, 전자 장치는 제 2 기간 동안 수광량을 측정할 수 있다. 전자 장치는 포토 다이오드 쌍 각각에서 측정된 수광량을 측정함으로써 제 2 기간 동안 수관량을 측정할 수 있다. 여기에서, 제 2 기간은 촬영 환경의 조도에 따라 설정되거나 기설정될 수도 있다.
350 동작에서, 전자 장치는 제 1 기간 동안의 수광량 및 제 2 기간 동안의 수광량에 기초하여 포토 다이오드 별 수광량을 결정할 수 있다. 하나의 실시예에서, 전자 장치는 제 1 기간 동안의 수광량 또는 제 2 기간 동안의 수광량 중 어느 하나를 쉬프트(shift)시킬 수 있다. 전자 장치는 하나의 수광량과 쉬프트된 수광량의 합계에 기초하여 포토 다이오드 별 수광량을 결정할 수 있다. 360 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서는 포토 다이오드 별 수광량에 기초하여 제 1 해상도 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 해상도는 포토 다이오드 쌍의 개수가 아닌 포토 다이오드의 전체 개수와 동일할 수 있다. 구현에 따라서, 전자 장치는 제 1 기간 동안의 수광량에 대응하는 제 1 이미지 및 제 2 기간 동안의 수광량에 대응하는 제 2 이미지를 합산함으로써 제 1 해상도 이미지를 생성할 수 있다. 상술한 포토 다이오드 별 수광량 결정에 대하여 도 4a, 도 4b, 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈가 제 2 위치에 배치된 경우의 집광에 대한 개념도를 도시한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 전자 장치 또는 프로세서는 렌즈(110)를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동(410)시킬 수 있다. 이동(410)량은 예를 들어 포토 다이오드의 길이에 대응될 수 있으나, 이동(410)량에는 제한이 없다. 렌즈(110)의 이동(410)에 따라서, 포토 다이오드 각각에 입사되는 광이, 렌즈(110)가 제 1 위치에 배치된 경우와 상이할 수 있다. 더욱 상세하게, A 지점으로부터의 제 1 광(241) 및 제 2 광(242) 각각은 제 2 우측 포토 다이오드(R2) 및 제 3 좌측 포토 다이오드(L3) 각각으로 입사될 수 있다. 아울러, B 지점으로부터의 제 3 광(243) 및 제 4 광(244) 각각은 제 3 우측 포토 다이오드(R3) 및 제 4 좌측 포토 다이오드(L4) 각각으로 입사될 수 있다. C 지점으로부터의 제 5 광(245) 및 제 6 광(246) 각각은 제 4 우측 포토 다이오드(R4) 및 제 5 좌측 포토 다이오드(L5) 각각으로 입사될 수 있다. 즉, 렌즈(110)가 제 1 방향으로 이동(410)함에 따라서, 포토 다이오드 별로 입사되는 광 또한 제 1 방향으로 쉬프트될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈가 제 2 위치에 배치된 경우의 수광량에 대한 개념도를 도시한다.
전자 장치는 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2)에서 제 1 크기(E1)의 수광량(451)을 측정할 수 있다. 여기에서, 수광량은 수광량을 나타낼 수 있는 지표, 예를 들어 전위(V) 또는 전하량(A)의 단위를 가질 수 있다. 포토 다이오드 각각은 입사된 광을 전기적인 신호로 변환할 수 있으며, 수광량은 전위 또는 전하량에 비례할 수 있다. 즉, 제 1 크기(E1)는 전위 또는 전하량에 대응하는 단위를 가질 수 있다. 한편, 렌즈(110)가 제 2 위치에 배치된 경우의 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2)에서의 수광량(E1)은 제 1 위치에서의 수광량(D1)과 상이할 수 있다. 이는, 렌즈(110)의 위치의 변경에 따른 광의 쉬프트로부터 기인할 수 있다. 전자 장치는 제 3 포토 다이오드 쌍(L3,R3)에서 제 3 크기(E2)의 수광량(452)을 측정할 수 있다. 전자 장치는 제 4 포토 다이오드 쌍(L4,R4)에서 제 3 크기(E3)의 수광량(453)을 측정할 수 있다. 2PD 시스템에서는, 좌측 포토 다이오드로부터의 수광량 정보 및 우측 포토 다이오드로부터의 수광량 정보의 합계가 좌우측 포토 다이오드에 대응하는 수광량 정보로 처리될 수 있다. 이에 따라, 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2)은 동일한 크기(E1)의 수광량을 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 이미지 생성의 과정을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 5의 실시예는 도 6a 및 6b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 6a 및 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 포토 다이어드 별 수광량에 대한 개념도를 도시한다.
510 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 2 기간 동안 측정된 수광량을 쉬프트시킬 수 있다. 도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전자 장치 또는 프로세서(120)가 제 2 기간 동안 측정된 수광량, 예를 들어 도 4b에 의한 수광량을 쉬프트시킨 결과일 수 있다. 하나의 실시예에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 도 4b에서의 제 2 포토 다이오드 쌍(L2,R2)에 대응하는 수광량(E1)(451)을 도 6a에서와 같이 포토 다이오드 길이만큼 쉬프트시킬 수 있다. 이에 따라, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 2 우측 포토 다이오드(R2) 및 제 3 좌측 포토 다이오드(L3)에 대응하는 수광량(461)의 크기를 E1으로 결정할 수 있다. 아울러, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 3 우측 포토 다이오드(R3) 및 제 4 좌측 포토 다이오드(L4)에 대응하는 수광량(462)의 크기를 E2으로 결정할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 4 우측 포토 다이오드(R4)에 대응하는 수광량(463)의 크기를 E3으로 결정할 수 있다. 한편, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 2 좌측 포토 다이오드(L2)에 대응하는 수광량(464)의 크기를 E4로 결정할 수 있으며, 이는 제 1 포토 다이오드 쌍에서의 수광량일 수도 있다.
520 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 제 1 기간 동안 측정된 수광량과 쉬프트된 수광량을 합산할 수 있다. 530 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 합산 데이터에 기초하여 제 1 해상도 이미지를 생성할 수 있다. 제 1 해상도는 포토 다이오드 쌍의 개수가 아닌 포토 다이오드의 수와 동일할 수 있다.
하나의 실시예에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 예를 들어 도 2b와 같은 제 1 기간 동안 측정된 수광량과, 도 6a와 같은 쉬프트된 제 2 기간 동안 측정된 수광량을 합산한 데이터를 도 6b와 같이 결정할 수 있다. 특히, 제 3 좌측 포토 다이오드(L3)를 참조하면, 도 2b에서의 제 3 좌측 포토 다이오드(L3)에 대응하는 수광량의 크기는 D2이며, 도 6a에서의 제 3 좌측 포토 다이오드(L3)에 대응하는 수광량의 크기는 E1일 수 있다. 이에 따라, 제 3 좌측 포토 다이오드(L3)에 대응하는 합산 데이터(602)의 크기는 D2+E1의 F2일 수 있다. 아울러, 제 3 우측 포토 다이오드(R3)를 참조하면, 도 2b에서의 제 3 우측 포토 다이오드(R3)에 대응하는 수광량의 크기는 D2이며, 도 6a에서의 제 3 우측 포토 다이오드(R3)에 대응하는 수광량의 크기는 E2일 수 있다. 이에 따라, 제 3 우측 포토 다이오드(R3)에 대응하는 합산 데이터(603)의 크기는 D2+E2의 F3일 수 있다. 즉, 제 3 포토 다이오드 쌍(L3,R3)을 구성하는 제 3 좌측 포토 다이오드(L3) 및 제 3 우측 포토 다이오드(R3) 각각에 대응하는 수광량(603,604)이 상이할 수 있다. 뿐만 아니라, 제 4 포토 다이오드 쌍(L4,R4)을 구성하는 제 4 좌측 포토 다이오드(L4) 및 제 4 우측 포토 다이오드(R4) 각각에 대응하는 수광량(605,606)이 상이할 수 있다. 이에 따라, 포토 다이오드 각각에 대응하는 수광량(601 내지 606)이 상이할 수 있으며, 포토 다이오드 별 수광량을 측정할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 합산 데이터에 기초하여 이미지를 생성할 수 있다. 포토 다이오드 별 수광량이 상이함에 따라서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 포토 다이오드의 개수의 해상도를 가지는 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 상술한 과정에서는 제 2 기간 동안의 데이터를 쉬프트하여 합산 데이터를 생성하는 구성에 대하여 설명하였지만, 이는 단순히 예시적인 것으로 쉬프트 대상에는 제한이 없다. 아울러, 데이터 쉬프트 합산을 통한 이미지 생성 또한 단순히 예시적인 것으로, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전자 장치는 제 1 기간 동안의
아울러, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 2PD 시스템 처리 결과, 즉 포토 다이오드 쌍에서의 실제 수광량 차이에 기초하여 깊이 정보와 같은 위상 정보를 획득할 수도 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전자 장치는 2PD 시스템의 알고리즘을 유지하여 깊이 정보와 같은 위상 정보를 획득하면서도, 추가 해석을 통하여 포토 다이어드의 개수의 해상도의 이미지를 획득할 수 있다. 이에 따라, 기존의 2PD 시스템보다 2배 향상된 해상도의 이미지가 획득될 수 있다.
한편, 상술한 바에서는 렌즈(110)의 위치가 제 1 방향, 예를 들어 오른쪽으로 변경되는 실시예에 대하여 상술하였지만, 제 1 방향에는 제한이 없다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에서, 전자 장치는 렌즈(110)를 상하좌우 중 적어도 하나의 방향으로 이동시킬 수 있다. 아울러, 상술한 바에서는 2PD 시스템의 위상 픽셀에 대하여 설명하였지만, 위상 픽셀의 종류에는 제한이 없으며, 본 발명의 실시예는 4PD 시스템에서도 적용될 수 있다. 4PD 시스템에서는, 전자 장치는 렌즈(110)를 4개의 위치 각각으로 이동시키면서, 각각의 위치에서의 수광량을 측정할 수 있다. 전자 장치는 4개의 위치에서 측정된 수광량의 합산하거나, 또는 측정된 수광량 중 일부를 쉬프트한 데이터의 합산에 기초하여 고화질 이미지를 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
710 동작에서, 전자 장치는 촬영을 개시할 수 있다. 720 동작에서, 전자 장치는 촬영 모드가 고화질 모드인지 또는 저잡음 모드인지를 확인할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 환경의 조도에 기초하여 촬영 모드를 고화질 모드 또는 저잡음 모드 중 하나로 결정할 수 있다. 또는 전자 장치 또는 프로세서(120)는 조도와 관련된 지표, 예를 들어 이미지 센싱 모듈의 노출 값, 게인 설정 값 중 적어도 하나에 기초하여 촬영 모드를 고화질 모드 또는 저잡음 모드 중 하나로 결정할 수 있다. 여기에서, 조도와 관련된 지표, 예를 들어 이미지 센싱 모듈의 노출 값 및 게인 설정 값은 조도에 의하여 변경될 수 있는 지표로, 조도와 관련될 수 있다.
하나의 실시예에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 환경의 조도에 기초하여 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 조도가 제 1 임계치를 초과하는 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 고화질 모드로 결정할 수 있다. 조도가 제 1 임계치 이하인 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 노출 값에 기초하여 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 노출 값이 제 2 임계치를 초과하는 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 고화질 모드로 결정할 수 있다. 노출 값이 제 2 임계치 이하인 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 노출 값에 기초하여 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 게인 값이 제 3 임계치를 초과하는 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 고화질 모드로 결정할 수 있다. 게인 값이 제 3 임계치 이하인 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정할 수 있다.
촬영 모드가 고화질 모드로 결정된 경우에는, 730 동작에서 전자 장치 또는 프로세서(120)는 렌즈를 이동시키면서 각각의 위치에서 수광량을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 도 2a 및 4a에서와 같이 제 1 위치 및 제 2 위치의 복수 개의 위치에서의 수광량을 측정할 수 있다. 740 동작에서 전자 장치 또는 프로세서(120)는 복수 위치에서 측정된 수광량에 기초하여 고해상도 이미지를 생성할 수 있다. 여기에서, 고해상도 이미지는 포토 다이어드의 개수에 대응될 수 있으며, 포토 다이어드 쌍의 개수에 대응되는 저해상도 이미지보다 높은 해상도를 가질 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 복수의 위치에서 측정된 수광량의 합산하거나, 또는 측정된 수광량 중 일부를 쉬프트한 데이터의 합산에 기초하여 고화질 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 촬영 모드가 저잡음 모드로 결정된 경우에는, 750 동작에서 전자 장치 또는 프로세서(120)는 복수의 포토 다이오드의 수광량 합계에 기초하여 저잡음 이미지를 생성할 수 있다. 더욱 상세하게는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 포토 다이어드 쌍을 구성하는 복수의 포토 다이오드로부터의 수광량, 예를 들어 전하량 또는 전류를 합산하여 처리할 수 있다. 기존의 2PD 시스템은 포토 다이어드 쌍을 구성하는 하나의 포토 다이오드로부터의 수광량을 처리, 예를 들어 ADC(analog to digital converting)을 수행하고, 포토 다이어드 쌍을 구성하는 다른 하나의 포토 다이오드로부터의 수광량을 처리, 예를 들어 ADC을 수행함으로써 총 2회의 ADC를 수행할 수 있다. ADC 수행시에는 양자화 노이즈가 발생할 수 있다. 이에 따라, 기존의 2PD 시스템은 양자화 노이즈가 2회 발생할 수 있으며, 조도가 낮은 촬영 환경에서의 문제는 더욱 심화될 수 있다.
본원의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 또는 프로세서(120)는 2PD 시스템 또는 4PD 시스템의 위상 픽셀을 구성하는 포토 다이어드로부터의 수광량을 합산하여 1회 처리, 예를 들어 1회 ADC를 수행함으로써 처리시 발생하는 양자화 노이즈와 같은 잡음을 줄일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서는, 전자 장치는 촬영 모드에 따라서 렌즈의 이동을 상이하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 저잡음 모드에서는, 전자 장치는 손떨림 보정과 같은 OIS 제어를 위하여 렌즈를 이동시킬 수 있다. 즉, 저잡음 모드에서는 전자 장치는 제 1 움직임으로 렌즈를 제어할 수 있다. 한편, 고화질 모드에서는, 전자 장치는 상술한 바와 같이 복수의 위치로 렌즈를 이동시킬 수 있다. 또는, 고화질 모드에서는, 전화 장치는 복수의 위치로 렌즈를 이동시키면서 OIS 제어를 위하여 렌즈를 추가 이동시킬 수 있다. 즉, 고화질 모드에서는 전자 장치는 제 2 움직임으로 렌즈를 제어할 수 있다.
이하에서는 도 8a 내지 8d를 참조하여 저잡음 모드에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 8a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 2PD 시스템에서의 신호 처리 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 2PD 시스템을 포함하는 위상 픽셀은 좌측 포토 다이오드(L1)(801) 및 우측 포토 다이오드(R1)(802)를 포함할 수 있다. 도 2a를 참조하여 상술한 바와 같이, 좌측 포토 다이오드(801)는 제 1 경로를 통하여 입사되는 광을 수신하여 전기 신호(811)로 변환하여 출력할 수 있다. 우측 포토 다이오드(802)는 제 2 경로를 통하여 입사되는 광을 수신하여 전기 신호(812)로 변환하여 출력할 수 있다. 한편, 좌측 포토 다이오드(801) 및 ADC(830) 사이에는 제 1 스위치(821)가 배치될 수 있으며, 우측 포토 다이오드(802) 및 ADC(830) 사이에는 제 2 스위치(822)가 배치될 수 있다. 고화질 모드에서는, 전자 장치는 제 1 스위치(821)를 우선 온 상태로 제어하여 좌측 포토 다이오드(801)로부터의 전기 신호(811)를 ADC 할 수 있다. 이후, 전자 장치는 제 1 스위치를 오프 상태로 제어하고, 제 2 스위치를 온 상태로 제어하여 우측 포토 다이오드(802)로부터의 전기 신호(812)를 ADC할 수 있다. 전자 장치는 좌측 포토 다이오드(801)로부터의 전기 신호(811) 및 우측 포토 다이오드(802)로부터의 전기 신호(812)의 차이에 기초하여 깊이 정보와 같은 위상 정보를 획득할 수 있다. 아울러, 상술한 바와 같이 전자 장치는 렌즈(110)의 위치를 변경한 이후에 다시 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 차례로 온 상태로 제어시켜, 렌즈가 복수 개의 위치 각각에 배치된 경우의 수광량을 측정하고, 복수 개의 위치 각각에서의 수광량에 기초하여 고화질 이미지를 생성할 수 있다. 이 경우에는, 2회의 ADC가 수행되기는 하나, 비교적 높은 조도 환경이므로 잡음이 우세(dominant)하지는 않을 수 있다.
한편, 저잡음 모드인 경우에서는, 도 8b에서와 같이 전자 장치는 제 1 스위치(821) 및 제 2 스위치(822)를 동시에 온 상태로 제어할 수 있다. 제 1 스위치(821) 및 제 2 스위치(822)가 동시에 온 상태로 제어됨에 따라서 좌측 포토 다이오드(801)로부터의 전기 신호(811) 및 우측 포토 다이오드(802)로부터의 전기 신호(812)는 ADC(830)에서 동시에 컨버팅될 수 있다. 이에 따라, 컨버팅이 1회 수행될 수 있으며, 양자화 잡음이 고화질 모드에 비하여 감소할 수 있다. 특히, 낮은 조도 환경에서도 잡음이 감소한 저잡음 이미지가 획득될 수 있다.
한편, 4PD 시스템에서는 전자 장치는 픽셀을 구성하는 4개의 포토 다이오드로부터의 전기 신호를 동시에 ADC할 수도 있다.
도 8c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 위상 픽셀의 회로도를 도시한다.
상기 이미지 센서의 단위 픽셀들 각각은 광전변환 다이오드(PD_L,PD_R), 트랜스퍼 트랜지스터(Tx_L,Tx_R), 소스 팔로워 트랜지스터(Sx), 리셋 트랜지스터(Rx), 및 선택 트랜지스터(Ax)를 포함할 수 있다.
상기 트랜스퍼 트랜지스터(Tx_L,Tx_R), 소스 팔로워 트랜지스터(Sx), 리셋 트랜지스터(Rx), 및 선택 트랜지스터(Ax)는 각각 트랜스퍼 게이트(TG), 소스 팔로워 게이트(SF), 리셋 게이트(RG) 및 선택 게이트(SEL)를 포함할 수 있다. 상기 광전변환 다이오드(PD_L,PD_R)는 N형 불순물 영역과 P형 불순물 영역을 포함하는 포토 다이오드일 수 있다. 상기 트랜스퍼 트랜지스터(Tx_L,Tx_R) 각각의 드레인은 부유확산 영역(Floating Diffusion: FD)으로 이해될 수 있다. 상기 부유확산 영역(FD)은 상기 리셋 트랜지스터(Rx, reset transistor)의 소스일 수 있다. 상기 부유확산 영역(FD)은 상기 소스 팔로워 트랜지스터(Sx, source follower transistor)의 소스 팔로워 게이트(SF)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 소스 팔로워 트랜지스터(Sx)는 상기 선택 트랜지스터(Ax, selection transistor)에 연결된다. 상기 리셋 트랜지스터(Rx), 상기 소스 팔로워 트랜지스터(Sx) 및 상기 선택 트랜지스터(Ax)는 픽셀 내의 복수 개의 다이오드(PD_L,PD_R) 또는 이웃하는 픽셀들에 의해 서로 공유될 수 있으며, 이에 의해 집적도가 향상될 수 있다.
이러한 회로도의 동작은, 먼저, 빛이 차단된 상태에서 상기 리셋 트랜지스터(Rx)의 드레인과 상기 소스 팔로워 트랜지스터(Sx)의 드레인에 전원전압(VDD)을 인가하고 상기 리셋 트랜지스터(Rx)를 턴온시켜 상기 부유확산 영역(FD)에 잔류하는 전하들을 방출시킬 수 있다. 그 후, 상기 리셋 트랜지스터(Rx)를 오프(OFF)시키고, 외부로부터의 빛을 상기 광전변환 다이오드(PD_L,PD_R)에 입사시키면, 상기 광전변환 다이오드(PD_L,PD_R)에서 전자-정공 쌍이 생성될 수 있다. 정공은 상기 P형 불순물 주입 영역쪽으로, 전자는 상기 N형 불순물 주입 영역으로 이동하여 축적될 수 있다. 상기 트랜스퍼 트랜지스터(Tx_L,Tx_R)를 온(ON) 시키면, 이러한 전자와 같은 전하는 상기 부유확산 영역(FD)으로 전달되어 축적될 수 잇다. 특히, 저잡음 모드에서는 트랜스퍼 트랜지스터(Tx_L,Tx_R)가 동시에 온 상태로 제어될 수 있으며, 광전변환 다이오드(PD_L,PD_R)로부터의 전기 신호가 ADC(830)로 동시에 입력될 수 있다. ADC(830)는 1회의 ADC를 전기 신호에 수행할 수 있다. 축적된 전하량에 비례하여 상기 소스 팔로워 트랜지스터(Sx)의 게이트 바이어스가 변하여, 상기 소스 팔로워 트랜지스터(Sx)의 소스 전위의 변화를 초래하게 된다. 이때 상기 선택 트랜지스터(Ax)를 온(ON) 시키면, 칼럼 라인으로 전하에 의한 신호가 읽히게 된다. 본 발명의 저잡음 모드에서의 전자 장치는 각각의 포토 다이오드에서 획득되는 전하량을 합산하고, 합산된 전하량을 통해서 이미지를 획득할 수 있다.
도 8d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
871 동작에서, 전자 장치는 제 1 포토 다이오드 및 ADC를 포함하는 처리 모듈을 연결하는 제 1 스위치를 온 상태로 제어할 수 있다. 873 동작에서, 전자 장치는 제 2 포토 다이오드 및 ADC를 포함하는 처리 모듈을 연결하는 제 2 스위치를 온 상태로 제어할 수 있다. 여기에서, 제 1 포토 다이오드 및 제 2 포토 다이오드는 위상 픽셀을 구성하는 포토 다이오드들일 수 있다. 아울러, 전자 장치는 제 1 포토 다이오드 및 제 2 포토 다이오드를 동시에 ADC를 포함하는 처리 모듈로 연결하도록 스위치들을 제어할 수 있다.
875 동작에서, 전자 장치는 제 1 포토 다이오드 및 제 2 포토 다이오드로부터의 신호를 ADC할 수 있다. 전자 장치는 제 1 포토 다이오드 및 제 2 포토 다이오드로부터의 전기 신호, 즉 전하량을 합산하여 ADC 함으로써 1회 처리를 수행할 수 있다. 이에 따라, ADC에 의한 양자화 잡음을 포함한 처리 시 발생하는 잡음이 감소할 수 있어, 저조도 환경에서도 잡음에 강이한 이미지가 획득될 수 있다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 촬영 모드 선택 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9a를 참조하면, 910 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 전자 장치 주변의 조도를 확인할 수 있다. 전자 장치 또는 프로세서(120)는 포토 다이오드에서 측정된 전햐랑 또는 전위를 측정함으로써 조도를 확인할 수 있다. 920 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 확인된 조도에 따라서 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 조도가 제 1 임계치를 초과하는 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 고화질 모드로 결정할 수 있다. 조도가 제 1 임계치 이하인 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 930 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 조도 관련 지표를 확인할 수 있다. 조도 관련 지표는, 조도에 의하여 영향을 받는 지표로서, 예를 들어 노출 값 및 게인 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 940 동작에서, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 노출 값에 기초하여 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 노출 값이 제 2 임계치를 초과하는 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 고화질 모드로 결정할 수 있다. 노출 값이 제 2 임계치 이하인 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정할 수 있다. 또는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 노출 값에 기초하여 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 게인 값이 제 3 임계치를 초과하는 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 고화질 모드로 결정할 수 있다. 게인 값이 제 3 임계치 이하인 경우에는, 전자 장치 또는 프로세서(120)는 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
전자 장치는 렌즈 모듈(1010), 이미지 센싱 모듈(1020), AP(1030) 및 렌즈 구동 모듈(1040)을 포함할 수 있다.
렌즈 모듈(1010)은 렌즈 및 렌즈의 구동을 위한 액츄에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 구동 모듈(1040)로부터의 구동 신호에 기초하여 액츄에이터는 구동할 수 있다. 렌즈 구동 모듈(1040)은 AP(1030)의 제어에 기초하여 구동 신호를 렌즈 모듈(1010)로 출력할 수 있다.
이미지 센싱 모듈(1020)은 노출 정보를 렌즈 구동 모듈(1040)로 출력할 수 있다. 노출 정보는 포토 다이어드로부터 출력되는 전하를 축적하는 기간 및 그 시작하는 시간과 끝나는 시간에 대한 타이밍 정보를 포함할 수 있다.
렌즈 구동 모듈(1040)은 입력된 노출 정보에 따라 렌즈 모듈(1010)로 구동 신호를 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈를 복수의 위치로 이동시키고, 각각의 위치에서의 수광량에 기초하여 고화질 이미지를 획득할 수 있다. 하지만, 포토 다이어드로부터 출력되는 전하가 축적되는 기간 동안 렌즈가 이동한다면, 해당 기간 동안 적정량의 전하가 축적되지 않아 충분한 광량을 반영하지 못한 이미지가 생성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센싱 모듈(1020)은 노출 정보를 렌즈 구동 모듈(1040)로 출력할 수 있으며, 렌즈 구동 모듈(1040)은 이미지 센싱 모듈(1020)의 노출 정보에 기초하여 렌즈 모듈(1010)을 구동시킬 수 있다. 더욱 상세하게는, 렌즈 구동 모듈(1040)은 노출 정보에 기초하여 축적된 전하가 리드되는 기간 동안에 렌즈 모듈(1010)을 구동시킬 수 있다. 즉, 렌즈의 이동과 이미지 센싱 모듈(1020)의 노출/리드 시간이 연동됨으로써, 충분한 광량이 반영된 고화질 이미지가 획득될 수 있다.
한편, 이미지 센싱 모듈(1020)은 이미지 데이터를 AP(1030)로 출력할 수 있으며, AP(1030)는 이미지 데이터에 기초하여 이미지를 생성할 수 있다. 더욱 상세하게는, AP(1030) 렌즈가 복수의 위치에 배치된 경우 각각에 대응하는 이미지 데이터에 기초하여 이미지를 생성할 수 있다.
도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 개념도를 도시한다. 여기에서, 렌즈 모듈(1010)은 OIS(Optical Image Stabilization) 렌즈 및 OIS 렌즈를 이동시킬 수 있는 액츄에이터를 포함할 수 있다. OIS 렌즈는 사용자의 손떨림과 같은 촬영 시 움직임이 있는 경우에, 움직임을 보정할 수 있는 렌즈일 수 있다.
자이로 센서(1050)는 전자 장치의 움직임에 대응하여 각속도를 검출할 수 있다. 자이로 센서(1050)는 전자 장치가 1초에 몇 번 움직이는지 각속도를 통해 움직임을 검출할 수 있다. 자이로 센서(1050)는 이미지 센싱 모듈(1020)에 포함되거나 카메라 모듈에 포함될 수 있다. 또는, 자이로 센서(1050)는 전자 장치에 포함되면서 이미지 센싱 모듈(1020) 또는 카메라 모듈로부터 독립될 수도 있다. 본 발명은 자이로 센서(1050)를 통해서 검출할 수 있으나, 전자 장치의 움직임을 검출할 수 있는 다양한 센서를 통해서 전자 장치가 움직이는 각속도를 검출할 수 있다. 상기 자이로 센서(1050)는 다양한 센서와 함께 센서부(미도시)에 포함될 수 있다. 센서부는 전자 장치의 상태를 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부는 사용자의 전자 장치에 대한 접근 여부를 검출하는 근접센서, 전자 장치 주변의 빛의 양을 검출하는 조도센서(도시되지 아니함), 또는 전자 장치의 동작(예, 전자 장치의 회전, 전자 장치에 가해지는 가속도 또는 진동, 전자 장치의 상하로의 움직임 또는 전자 장치의 좌우로의 움직임 등등)을 검출하는 모션 센서(도시되지 아니함), 지구 자기장을 이용해 방위(point of the compass)를 검출하는 지자기 센서(Geo-magnetic Sensor, 도시되지 아니함), 중력의 작용 방향을 검출하는 중력 센서(Gravity Sensor), 대기의 압력을 측정하여 고도를 검출하는 고도계(Altimeter)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서는 상태를 검출하고, 검출에 대응되는 신호를 생성하여 제어부(140)로 전송할 수 있다. 센서부의 각 센서는 전자 장치의 성능에 따라 추가되거나 삭제될 수 있다. 센서부는 전자 장치의 움직임의 방향을 감지할 수 있고, 상기 움직임의 방향이 반대로 변경되는지 감지할 수 있다.
자이로 센서(1050)로부터의 움직임 정보는 렌즈 구동 모듈(1040)로 입력될 수 있다. 하나의 실시예에서, 렌즈 구동 모듈(1040)은 자이로 센서(1050)로부터의 움직임 정보에 대응하여 OIS 렌즈를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 자이로 센서(1050)로부터 제 1 방향의 전자 장치의 움직임 정보가 입력되면, 렌즈 구동 모듈(1040)은 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 OIS 렌즈를 이동시킴으로써 움직임 보정을 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서는, 이미지 센싱 모듈(1020)은 노출 정보를 렌즈 구동 모듈(1040)로 출력할 수 있다. 렌즈 구동 모듈(1040)은 움직임 보정을 위한 구동 신호에 추가적으로 고화질 모드에서의 렌즈 이동을 위한 구동 신호를 합산하여 렌즈 모듈(1010)로 출력할 수 있다. 상술한 바에 따라서, 기존의 OIS 기능을 포함하는 전자 장치의 렌즈 구동 모듈(1040)에 노출 정보에 기초한 추가 구동 신호를 생성 및 출력함으로써, 별다른 하드웨어 추가 없이도 본 발명의 다양한 실시예가 구현될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
1110 동작에서, 전자 장치는 이미지 센싱 모듈의 노출 정보를 획득할 수 있다. 노출 정보는 기설정되거나 또는 사용자 조작에 의하여 조정될 수 있다. 또는, 전자 장치는 촬영 환경의 조도에 따라서 노출 정보를 자동으로 조정할 수도 있다.
1120 동작에서, 전자 장치는 노출 정보에 기초하여 렌즈 모듈을 구동할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 전자 장치는 제 1 노출 기간(1201) 및 제 2 노출 기간(1202) 사이에 리드를 위한 기간을 설정할 수 있다. 즉, 제 1 노출 기간(1201) 동안 포토 다이오드로부터 출력되는 전하를 축적할 수 있으며, 리드를 위한 기간 동안 제 1 노출 기간(1201) 동안 축적된 전하를 리드할 수 있다. 이후, 전자 장치는 제 2 노출 기간(1202) 동안 포토 다이오드로부터 출력되는 전하를 축적할 수 있다.
전자 장치는 노출 기간(1201,1202) 사이의 리드를 위한 기간 동안에 렌즈 모듈을 구동(1210)할 수 있다. 이에 따라, 노출 기간 동안에 렌즈가 이동함으로써 전하의 축적이 방해되는 문제점이 해결될 수 있다. 즉, 렌즈의 이동과 이미지 센싱 모듈의 노출/리드 시간이 연동됨으로써, 충분한 광량이 반영된 고화질 이미지가 획득될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 10b와 비교하여, 도 13의 실시예는 오프셋 회로(1310)를 더 포함할 수 있다. 오프셋 회로(1310)는 자이로 센서(1050) 및 렌즈 구동 모듈(1040)에 연결될 수 있다. 이미지 센싱 모듈(1020)은 오프셋 회로(1310)로 노출 정보를 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 자이로 센서(1050)는 전자 장치의 움직임 정보를 출력할 수 있다. 렌즈 구동 모듈(1040)은 움직임 보정을 위한 구동 신호에 추가적으로 고화질 모드에서의 렌즈 이동을 위한 구동 신호를 합산하여 렌즈 모듈(1010)로 출력할 수 있다. 이 경우, 도 13과 같이, 이미지 센싱 모듈(1020)의 노출 정보는 오프셋 회로(1310)로 출력될 수 있다. 오프셋 회로(1310)는 자이로 센서(1050)로부터의 움직임 정보에 고화질 모드에서의 렌즈 이동을 위한 구동 신호를 오프셋으로 합산하여 렌즈 구동 모듈(1040)로 출력할 수 있다. 렌즈 구동 모듈(1040)은 오프셋 회로(1310)로부터의 합산된 결과에 기초하여 렌즈 모듈(1010)을 구동할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 10a와 비교하여, 도 14의 실시예는 이미지 센싱 모듈(1020)의 센서 정보가 렌즈 구동 모듈(1040)로 출력될 수 있다. 여기에서, 센서 정보는 이미지 센싱 모듈(1020)의 민감도 및 이용하는 주파수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이미지 센싱 모듈(1020)의 민감도는 시간에 따른 민감도를 포함할 수 있다.
렌즈 구동 모듈(1040)은 리니어(linear) 방식 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 중 하나의 방식에 기초하여 렌즈를 구동하기 위한 구동 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 렌즈 구동 모듈(1040)은 이미지 센싱 모듈(1020)의 센서 정보, 예를 들어 민감도 및 이용하는 주파수 중 적어도 하나에 기초하여 리니어 방식 또는 PWM 방식 중 하나를 결정할 수 있다. 렌즈 구동 모듈(1040)은 이미지 센싱 모듈(1020)에서 발생하는 잡음이 최소화되도록 구동 방식을 결정할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 10b와 비교하여, 도 15의 실시예는 AF(auto focusing) 액츄에이터(1510)를 더 포함할 수 있다. AF 액츄에이터(1510)는 자동 초점 기능을 위하여 렌즈를 구동할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 전자 장치는 OIS를 위한 액츄에이터 뿐만 아니라, AF 액츄에이터(1510)를 구동시킴으로써 렌즈를 복수의 위치로 이동시킬 수도 있다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 16a의 실시예에서는 이미지 센싱 모듈(1020) 및 렌즈 구동 모듈(1040)이 하나의 하드웨어인 이미지 센서로 구현될 수 있다. 도 16b의 실시예에서는 이미지 센싱 모듈(1020) 및 렌즈 구동 모듈(1040)뿐만 아니라 자이로 센서(1050)까지 하나의 하드웨어인 이미지 센서로 구현될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈의 이미지 촬영 방법은, 렌즈를 제 1 위치에 배치하고 제 1 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 1 수광량을 측정하는 동작; 상기 렌즈를 제 2 위치에 배치하고 제 2 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 2 수광량을 측정하는 동작; 및 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 이미지의 해상도는 상기 픽셀의 개수보다 클 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작은, 상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작은, 상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 쉬프트시키고, 상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 쉬프트된 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작은, 촬영 환경의 조도 및 조도에 관련된 지표중 적어도 하나가 기설정된 임계치를 초과하는 경우에 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여 상기 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 조도에 관련된 지표는, 상기 이미지 센싱 모듈의 노출 정보 및 게인 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 이미지 촬영 방법은, 상기 이미지 센싱 모듈로부터 입력된 노출 정보 및 센서 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 렌즈를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 렌즈를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키는 동작은, 상기 이미지 센싱 모듈의 리드(read) 기간 동안에 상기 렌즈를 이동시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 센서 정보는, 상기 이미지 센싱 모듈의 민감도 및 이용하는 주파수 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 렌즈를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키는 동작은, 상기 센서 정보에 기초하여 상기 렌즈 구동 모듈의 구동 방식을 리니어(linear) 방식 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 중 하나로 상기 렌즈를 이동시킬 수 있다.
상기 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 “모듈”은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. “모듈”은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. “모듈”은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. “모듈”은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. “모듈”은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,“모듈”은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 상기 메모리(130)가 될 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 렌즈를 제 1 위치에 배치하고 제 1 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 1 수광량을 측정하는 동작; 상기 렌즈를 제 2 위치에 배치하고 제 2 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 2 수광량을 측정하는 동작; 및 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (27)

  1. 이미지를 촬영하는 전자 장치에 있어서,
    렌즈;
    각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈;
    상기 렌즈를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시키는 렌즈 구동 모듈; 및
    상기 제 1 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 1 수광량 및 상기 제 2 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 프로세서
    를 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지의 해상도는 상기 픽셀의 개수보다 큰 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성하는 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 쉬프트시키고, 상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 쉬프트된 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성하는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 촬영 환경의 조도 및 조도에 관련된 지표 중 적어도 하나가 기설정된 임계치를 초과하는 경우에 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여 상기 이미지를 생성하는 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 조도에 관련된 지표는, 상기 이미지 센싱 모듈의 노출 정보 및 게인 값 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 구동 모듈은, 상기 이미지 센싱 모듈로부터 입력된 노출 정보 및 센서 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 렌즈를 이동시키는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 렌즈 구동 모듈은, 상기 이미지 센싱 모듈의 리드(read) 기간 동안에 상기 렌즈를 이동시키는 전자 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서 정보는, 상기 이미지 센싱 모듈의 민감도 및 이용하는 주파수 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 렌즈 구동 모듈은, 상기 센서 정보에 기초하여 상기 렌즈 구동 모듈의 구동 방식을 리니어(linear) 방식 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 중 하나로 구동하는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 움직임 정보를 출력하는 자이로 센서
    를 더 포함하고,
    상기 렌즈 구동 모듈은, 상기 전자 장치의 움직임 정보 및 상기 렌즈를 이동시키기 위한 신호에 기초하여 상기 렌즈를 구동시키는 전자 장치.
  11. 이미지를 촬영하는 전자 장치에 있어서,
    렌즈;
    상기 렌즈의 위치를 이동시키는 렌즈 구동 모듈;
    각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈; 및
    촬영 환경의 조도 및 조도에 관련된 지표 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 전자 장치의 촬영 모드를 고화질 모드 또는 저잡음 모드 중 하나로 결정하는 프로세서
    를 포함하는 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 조도 또는 상기 조도에 관련된 지표가 기설정된 임계치를 초과하면, 상기 촬영 모드를 고화질 모드로 결정하는 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 렌즈 구동 모듈은, 상기 렌즈를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시키고,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 1 수광량 및 상기 제 2 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 쉬프트시키고, 상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 쉬프트된 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성하는 전자 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 조도 또는 상기 조도에 관련된 지표가 기설정된 임계치 이하이면, 상기 촬영 모드를 저잡음 모드로 결정하는 전자 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 1 수광량 및 상기 제 2 위치에서 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 측정된 제 2 수광량을 동시에 아날로그-디지털 변환하는 ADC(analog to digital converter)
    를 더 포함하는 전자 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 ADC로부터의 출력에 기초하여 상기 이미지를 생성하는 전자 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 촬영 모드가 상기 저잡음 모드로 결정되면, 상기 렌즈 구동 모듈은 상기 렌즈를 제 1 움직임으로 이동하도록 구동하고,
    상기 전자 장치의 촬영 모드가 상기 고화질 모드로 결정되면, 상기 렌즈 구동 모듈은 상기 렌즈를 제 2 움직임으로 이동하도록 구동하는 전자 장치.
  19. 각각의 픽셀이 복수 개의 포토 다이오드를 포함하는 이미지 센싱 모듈의 이미지 촬영 방법에 있어서,
    렌즈를 제 1 위치에 배치하고 제 1 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 1 수광량을 측정하는 동작;
    상기 렌즈를 제 2 위치에 배치하고 제 2 기간 동안 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에서 제 2 수광량을 측정하는 동작; 및
    상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작
    을 포함하는 이미지 촬영 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 이미지의 해상도는 상기 픽셀의 개수보다 큰 이미지 촬영 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작은,
    상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성하는 이미지 촬영 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작은,
    상기 제 2 수광량에 대한 데이터를 쉬프트시키고, 상기 제 1 수광량에 대한 데이터 및 상기 쉬프트된 데이터를 합산하여 상기 이미지를 생성하는 이미지 촬영 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여, 상기 이미지를 생성하는 동작은,
    촬영 환경의 조도 및 조도에 관련된 지표 중 적어도 하나가 기설정된 임계치를 초과하는 경우에 상기 제 1 수광량 및 상기 제 2 수광량에 기초하여 상기 이미지를 생성하는 이미지 촬영 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 조도에 관련된 지표는, 상기 이미지 센싱 모듈의 노출 정보 및 게인 값 중 적어도 하나를 포함하는 이미지 촬영 방법.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 이미지 센싱 모듈로부터 입력된 노출 정보 및 센서 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 렌즈를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키는 동작
    을 더 포함하는 이미지 촬영 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 렌즈를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키는 동작은,
    상기 이미지 센싱 모듈의 리드(read) 기간 동안에 상기 렌즈를 이동시키는 이미지 촬영 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 센서 정보는, 상기 이미지 센싱 모듈의 민감도 및 이용하는 주파수 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 렌즈를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키는 동작은, 상기 센서 정보에 기초하여 상기 렌즈 구동 모듈의 구동 방식을 리니어(linear) 방식 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 중 하나로 상기 렌즈를 이동시키는 이미지 촬영 방법.
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