KR20180074392A - 이미지를 촬영하는 센서 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예에 따른 촬영을 위한 센서는, 복수 개의 픽셀(pixel)을 포함하는 픽셀 어레이(pixel array), 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 상기 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로(read out circuit), 및 상기 리드 아웃 회로로부터 출력되는 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 저장하고, 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 메모리를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 이미지를 촬영하는 센서 및 그 제어 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. 이에 따라, 전자 장치는 이미지 촬영을 위한 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 모듈은, 일반적으로 집광을 위한 렌즈, 수집된 빛을 전기적인 신호로 변환하는 포토 다이오드, 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 ADC(analog to digital converter)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈이, 복수 개의 포토 다이오드로부터의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 과정을 리드-아웃(read out)이라 명명할 수 있다.
움직이는 피사체를 촬영하는 경우에, 리드 아웃 시간이 상대적으로 긴 경우에는, 롤링-아티팩트(rolling-artifact)가 발생될 가능성이 있다. 이에 따라, 리드 아웃 시간을 상대적으로 짧게 설정할 것이 요구되고 있다. 하지만, 리드 아웃한 디지털의 전기적인 신호를 출력하기 위한 인터페이스는 표준에 따라 정의된 출력 속도를 가진다. 결국, 상대적으로 짧은 시간으로 리드-아웃을 함으로써 상대적으로 높은 출력 속도로 전기적인 신호를 출력하면, 인터페이스에서 정의된 출력 속도에 부합하지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또는, 종래의 전자 장치는 멀티 샘플링을 수행함으로써 화질을 높일 수는 있으나, 리드 아웃 시간이 상대적으로 길어져서 인터페이스에서 정의된 출력 속도를 만족시킬 수 없는 문제점이 발생할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 메모리를 포함하는 이미지 촬영을 위한 센서를 제공함으로써, 고속 리드 아웃 또는 멀티 샘플링을 수행하는 경우에도, 인터페이스에서 정의된 출력 속도에 부합하도록 데이터를 출력할 수 있는 센서 및 그 제어 방법을 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서는, 복수 개의 픽셀(pixel)을 포함하는 픽셀 어레이(pixel array); 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 상기 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로(read out circuit); 및 상기 리드 아웃 회로로부터 출력되는 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 저장하고, 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 메모리를 포함할 수 있다.
복수 개의 픽셀 및 메모리를 포함하는 센서의 제어 방법은, 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작; 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 상기 메모리에 일시적으로 저장하는 동작; 및 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의하여, 메모리를 포함하는 이미지 촬영을 위한 센서 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다. 이에 따라, 센서가 고속 리드 아웃 또는 멀티 샘플링을 수행하는 경우에도, 인터페이스에서 정의된 출력 속도에 부합하도록 데이터를 출력할 수 있다. 아울러, 외부 장치로 이미지 데이터를 출력하기 이전에 메모리에 일시 저장할 수 있어, 촬영 모드와 관계 없이 일정한 출력 속도가 유지될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 네트워크의 블록도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지를 촬영하기 위한 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적층 구조의 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 비교하기 위한 그래프를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃의 병렬 처리를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10a는 본 발명의 다양한 실시예에 따름 멀티 샘플링 동작을 수행하는 경우의 포토 다이오드들과 ADC 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 10b 내지 10d는 멀티 샘플링을 설명하기 위한 개념도들을 도시한다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링에 의한 리드 아웃 시간 및 출력 시간을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 11b는 본 발명과의 비교를 위한 비교예에 따른 멀티 샘플링에 따른 시간을 나타내는 개념도이다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 14a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 프레임을 처리하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 14b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 프레임을 합성하여 출력하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지를 촬영하기 위한 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적층 구조의 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 비교하기 위한 그래프를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃의 병렬 처리를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10a는 본 발명의 다양한 실시예에 따름 멀티 샘플링 동작을 수행하는 경우의 포토 다이오드들과 ADC 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 10b 내지 10d는 멀티 샘플링을 설명하기 위한 개념도들을 도시한다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링에 의한 리드 아웃 시간 및 출력 시간을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 11b는 본 발명과의 비교를 위한 비교예에 따른 멀티 샘플링에 따른 시간을 나타내는 개념도이다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
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도 14b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 프레임을 합성하여 출력하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 통신 인터페이스(170) 및 촬영 장치(190), 즉 이미지 센서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
촬영 장치(190), 즉 이미지 센서는, 외부의 전경을 촬영하여 촬영 결과를 출력할 수 있다. 예를 들어, 촬영 장치(190)는, 외부로부터 수신되는 빛을 전기적인 신호로 변환하여 출력할 수 있으며, 전기적인 신호는 버스(110)를 통하여 프로세서(120)로 출력되어 처리되거나 또는 메모리(130)에 저장될 수 있다. 촬영 장치(190)는, 예를 들어 수신되는 빛을 아날로그의 전기적인 신호로 변환하는 포토 다이오드를 포함하는 픽셀을 포함할 수 있다. 아울러, 촬영 장치(190)는, 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 ADC를 포함할 수도 있다. 또한, 촬영 장치(190)는 복수 개의 픽셀들을 스캐닝하기 위한 디코딩 회로를 포함할 수 있다. 아울러, 촬영 장치(190)는, 내부에 메모리를 포함할 수 있으며, 내부에 포함된 메모리에 디지털의 전기적인 신호, 즉 픽셀로부터 출력된 데이터를 일시적으로 저장하였다가 외부 회로(예를 들어, 버스(110), 프로세서(120) 또는 메모리(130) 등)로 출력할 수 있다. 촬영 장치(190)는, 데이터 입출력을 위한 인터페이스에 따라 설정된 속도로, 촬영 장치(190) 내부에 포함된 메모리로부터 데이터가 출력될 수 있으며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), 가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들어 도 1의 촬영 장치(190)와 동일할 수도 있으며, 명세서 전반에서 센서 또는 이미지 센서로 명명될 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예:메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지를 촬영하기 위한 센서의 블록도를 도시한다. 센서(400)는, 예를 들어 도 1의 촬영 장치(190) 또는 도 2의 카메라 모듈(291)일 수 있다. 센서(400)는 픽셀 어레이(pixel array)(410), 리드 아웃 회로(430), 메모리(450)를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(410)는 복수 개의 픽셀, 예를 들어 2차원으로 배열된 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다.
리드 아웃 회로(430)는 픽셀 어레이로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신할 수 있다. 리드 아웃 회로(430)는, 픽셀 어레이에 포함된 복수 개의 픽셀들 각각으로부터 라인별로 순차적으로 아날로그의 전기적인 신호를 수신하거나 또는 실질적으로 동시에 복수 개의 픽셀들로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신할 수 있다. 리드 아웃 회로(430)는, 예를 들어 제 1 픽셀로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 이후에 제 2 픽셀로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 이후에 제 3 픽셀로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신할 수 있다. 또는, 리드 아웃 회로(430)는 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀로부터 실질적으로 동시에 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 이후에 제 3 픽셀 및 제4 픽셀로부터 실질적으로 동시에 아날로그의 전기적인 신호를 수신할 수도 있다. 리드 아웃 회로(430)는, 복수 개의 픽셀들 각각으로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신하도록 제어할 수 있는 회로, 예를 들어 스위치 소자 등을 포함할 수 있다. 아울러, 리드 아웃 회로(430)는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 ADC를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 리드 아웃 회로(430)는 복수 개의 ADC를 포함할 수도 있다. 복수 개의 ADC 각각은 촬영 모드에 따라, 하나의 픽셀의 포토 다이오드(또는, 포토 다이오드 라인)에 연결될 수 있다. 또는, 복수 개의 ADC가 픽셀의 포토 다이오드로부터 출력되는 아날로그 신호를 병렬 처리할 수도 있다. 예를 들어, 저조도 촬영 모드일 경우에는, 복수 개의 ADC 중 적어도 2개 이상의 ADC가 포토 다이오드(또는, 포토 다이오드 라인)에 연결되고, 포토 다이오드로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 복수 개의 ADC들 각각이 포토 다이오드로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 각각 변환함으로써, 샘플링에 의한 오차가 억제될 수 있다. 예를 들어, 각각의 ADC들이 하나의 아날로그의 전기적인 신호의 다른 지점들에 대하여 샘플링을 수행할 수 있어, 저조도 시 발생할 수 있는 샘플링 오류가 억제될 수 있으며, 이에 대하여서는 도 10b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 한편, 고속 촬영 모드일 경우에는, 복수 개의 ADC 각각이 포토 다이오드 각각에 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나의 ADC는 포토 다이오드에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 ADC는 제 1 포토 다이오드에 연결되고, 제 2 ADC는 제 2 포토 다이오드에 연결될 수 있다. 이 경우, 제 1 ADC는 제 1 포토 다이오드로부터의 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환할 수 있고, 제 2 ADC는 제 2 포토 다이오드로부터의 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 제 1 ADC 및 제 2 ADC는 실질적으로 동시에 변환을 수행할 수 있어, 변환의 병렬적인 수행이 가능할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 포토 다이오드로부터의 아날로그 신호들의 변환이 상대적으로 고속으로 수행될 수 있다. 상술한 촬영 모드별 상세 동작에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
메모리(450)는 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 저장할 수 있다. 메모리(450)는 저장하였던 전기적인 신호를 인터페이스에서 정의된 출력 속도로 출력할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(460)가 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 단체(alliance)에서 정의된 인터페이스(460)인 경우에는, 예를 들어 출력 주기가 1/30초로 설정될 수 있다. 즉, 인터페이스(460)는 픽셀 어레이로부터의 리드 아웃된 하나의 프레임에 대응하는 디지털의 전기적인 신호를 1/30초의 주기로 외부 회로(470)로 전달하도록 설정될 수 있다. 즉, 인터페이스(460)는, 예를 들어 30fps(frame per second)의 속도로 출력하도록 설정될 수 있다. 외부 회로(470)는, 디지털의 전기적인 신호를 처리하거나 또 다른 회로로 전달하는 회로일 수 있으며, 예를 들어 버스, 메모리 또는 프로세서 등일 수 있다.
한편, 리드-아웃 회로(430)는, 예를 들어 1/120초 동안 픽셀 어레이(410)로부터의 전기적인 신호를 수신하여, ADC하여 출력하는 리드 아웃을 수행할 수 있다. 즉, 리드 아웃 회로(430)는 예를 들어 120fps의 속도로 리드 아웃을 수행할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 리드 아웃 회로(430)는 복수 개의 ADC를 포함할 수 있으며, 픽셀 어레이(410)로부터 출력되는 복수 개의 아날로그 전기적인 신호를 병렬 처리함으로써, 상대적으로 높은 리드 아웃 속도로 리드 아웃을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 리드 아웃 회로(430)는 상대적으로 높은 컨버팅 속도를 가지는 ADC를 포함거나 또는 상대적으로 높은 디코딩 속도를 가지는 로 디코더 및 컬럼 디코더를 포함할 수도 있으며, 이에 따라 리드 아웃 속도가 상대적으로 높을 수도 있다.
메모리(450)는, 1/120초 동안 리드 아웃된 전기적인 신호를 수신하여 저장하였다가, 1/30초 주기로 인터페이스(460)를 통하여 외부 회로(470)로 출력할 수 있다. 즉, 메모리(450)는 30fps의 출력 속도로 리드 아웃된 전기적인 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 120fps의 리드 아웃 속도로 리드 아웃한 전기적인 신호를, 인터페이스(460)에서 정의된 30fps의 출력 속도로 출력이 가능하여 기설정된 인터페이스의 출력 속도를 충족시킬 수 있다. 특히, 120fps의 상대적으로 고속으로 리드-아웃을 수행함에 따라서, 움직이는 피사체를 촬영한 경우에 발생되는 롤링 아티팩트의 발생이 억제될 수 있다. 아울러, 인터페이스(460)에서 정의되는 출력 속도가 변경되는 경우에도, 메모리(450)의 출력 속도만을 프로그램적으로 조정할 수 있어, 인터페이스 호환성도 향상될 수 있다.
한편, 리드 아웃 회로(430)는 1/120초 동안 리드 아웃을 수행하고, 3/120초 동안 특정 동작을 수행하지 않을 수도 있다. 이 경우에는, 메모리(450)는 1/120초 동안 수신한 디지털의 전기적인 신호를 저장한 이후에, 1/30초 동안 저장한 디지털의 전기적인 신호를 출력할 수 있다. 또는, 리드 아웃 회로(430)는 1/120초 동안 리드 아웃을 수행한 이후에, 또다시 리드 아웃을 수행하는 방식으로, 1/120 초 동안 4회의 리드 아웃을 수행할 수도 있다. 이 경우, 메모리(450)에는 4개의 디지털의 전기적인 신호가 저장될 수도 있다. 메모리(450)는 4개의 디지털의 전기적인 신호 중 하나의 프레임에 대응하는 전기적인 신호를 1/30초 동안 출력하고, 나머지는 삭제할 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 4개의 디지털의 전기적인 신호를 이용하여 하나의 프레임을 생성하여, 생성된 프레임을 1/30초 동안 출력할 수도 있다. 이 경우에는, 센서(400)에 추가적인 연산 회로가 더 포함될 수도 있으며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 연산 회로가 더 포함된 경우에는, 멀티 샘플링도 수행될 수 있으며, 이에 대하여서도 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
상술한 바와 같이, 센서(400)에 메모리(450)가 포함됨에 따라서, 리드 아웃 속도와, 센서(400)의 외부로 출력하는 출력 속도가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 리드 아웃을 상대적으로 고속으로 수행하더라도, 기존의 인터페이스 또는 다양한 종류의 인터페이스에서 요구하는 출력 속도를 충족시킬 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 개념도를 도시한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(410)에는 복수 개의 픽셀들(411 내지 426)을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀들(411 내지 426) 각각은, 집광을 위한 렌즈 시스템 및 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 로-디코더(row-decoder)(431)는 리드 아웃할 열(row)을 결정할 수 있다. 컬럼-디코더(column decoder) 및 ADC 회로(440)는 리드 아웃할 행(coulmun)을 결정할 수 있다. 로-디코더(431) 및 컬럼-디코더(column decoder) 및 ADC 회로(440)에 의하여 리드 아웃할 열과 행이 결정될 수 있으므로, 리드 아웃할 픽셀이 결정될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 로-디코더(row-decoder)(431)과 픽셀 어레이(410) 사이에는 복수 개의 스위치가 배치될 수 있으며, 리드 아웃하기로 결정된 열에 대응되는 스위치가 온 상태로 제어될 수 있다. 아울러, 컬럼-디코더(column decoder) 및 ADC 회로(440)와, 픽셀 어레이(410) 사이에는 복수 개의 스위치가 배치될 수 있으며, 리드 아웃하기로 결정된 행에 대응되는 스위치가 온 상태로 제어될 수 있다. 한편, 컬럼-디코더(column decoder) 및 ADC 회로(440)는 복수 개의 ADC를 포함할 수도 있으며, 이 경우에는 실질적으로 동일한 기간 동안, 컬럼-디코더(column decoder) 및 ADC 회로(440)는 복수 개의 픽셀로부터의 아날로그의 전기적인 신호의 디지털의 전기적인 신호로의 컨버팅을 병렬로 처리할 수도 있다. 이에 따라, 하나의 ADC를 포함한 경우에 비하여 상대적으로 높은 리드 아웃 속도로, 리드 아웃이 수행될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 메모리(450)는 컬럼-디코더(column decoder) 및 ADC 회로(440)로부터 리드 아웃된 전기적인 신호를 일시 저장할 수 있다. 메모리(450)에서 일시적으로 저장되었던 리드 아웃된 전기적인 신호는, 외부로 출력(451)될 수 있다. 전기적인 신호가 출력(451)되는 출력 속도는, 외부로부터의 메모리 제어 신호(452)에 의하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 센서(400)에 연결된 프로세서(120)는 센서(400)에 대응한 인터페이스에서 설정된 출력 속도에 대응하여, 메모리(450)의 출력 속도를 설정할 수 있다. 이에 따라, 리드 아웃 속도와 출력 속도가 상이할 수 있으며, 상대적으로 고속으로 데이터를 리드 아웃한 경우에도, 인터페이스에서 설정된 출력 속도를 충족시킬 수 있다. 특히, 인터페이스에 따라 설정된 속도가 변경되다 하더라도, 단순히 메모리(450)로부터의 출력 속도만 변경함으로써 인터페이스에서 요구하는 출력 속도가 충족될 수 있다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적층 구조의 센서의 개념도를 도시한다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(410)의 하방에 리드-아웃 회로(430)가 배치될 수 있다. 리드-아웃 회로(430)의 하방에 메모리(450)가 배치될 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 스택(stack) 구조로 구현될 수 있다. 상기와 같이, 픽셀 어레이(410), 리드 아웃 회로(430) 및 메모리(450)가 적층될 수 있어, 센서(400)가 상대적으로 작은 실장 면적으로 제작될 수 있다. 한편, 픽셀 어레이(410)에는 상술한 바와 같이, 집광을 위한 복수 개의 렌즈들(428)이 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
510 동작에서, 센서(400)는 제 1 속도로 픽셀들 각각으로부터 픽셀 값을 리드-아웃할 수 있다. 제 1 속도의 단위는, 예를 들어 fps일 수 있으며, 픽셀 어레이에 포함된 모든 픽셀들로부터 하나의 프레임에 대응하는 아날로그의 전기적인 신호를 리드 아웃 회로에서 수신하고, 리드 아웃 회로가 수신된 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 시간의 역수일 수 있다. 예를 들어, 리드 아웃 회로가 아날로그의 전기적인 신호를 수신하여, 디지털의 전기적인 신호로 변환하는데 1/120초가 소요되었다면, 리드 아웃의 속도의 제 1 속도는 120 fps일 수 있다. 한편, 본 발명의 다양한 실시예에서, 추가적인 동작이 더 수행될 수도 있으며, 리드 아웃 회로가 하나의 프레임에 대응하는 디지털 신호를 출력하는 주기의 역수를 제 1 속도로 명명할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 센서(400)의 리드 아웃 회로는, 상대적으로 높은 속도로 컨버팅하는 ADC를 포함하거나 또는 상대적으로 높은 속도로 픽셀로부터의 전기적인 신호를 수신하는 디코딩 회로를 포함할 수 있으며, 이에 따라 제 1 속도는 상대적으로 높은 속도일 수 있다.
520 동작에서, 센서(400)는 리드-아웃된 데이터를 메모리에 저장할 수 있다. 530 동작에서, 센서(400)는 메모리에 저장된 데이터의 적어도 일부를 제 2 속도로 출력할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 센서(400)는 유선 또는 무선의 통신 규격에 따른 인터페이스를 기초로 외부 회로와 데이터를 송수신할 수 있다. 센서(400)는, 인터페이스에 따라 설정된 제 2 속도로, 메모리에 저장된 데이터의 적어도 일부를 외부 회로로 출력할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스에 따라 설정된 속도가 30fps인 경우에, 센서(400)는 메모리에 저장된 데이터, 즉 디지털의 전기적인 신호를 30fps의 출력 속도로 출력할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 메모리에 저장되었던 데이터 전체를 제 2 속도로 출력할 수도 있으며, 또는 메모리에 저장되었던 데이터를 연산하여 제 2 속도로 출력할 수도 있으며, 또는 메모리에 저장되었던 데이터 중 일부를 제 2 속도로 출력할 수도 있다. 만약, 센서(400)가 무선으로 데이터를 전송하는 경우에는, 센서(400)는 메모리에 저장되었던 데이터를 무선 통신을 위한 회로로 전달할 수도 있다. 이 경우, 메모리로부터의 데이터의 출력 속도는, 무선 통신을 위한 회로에서 요구하는 출력 속도로 설정될 수 있다. 한편, 제 2 속도는 제 1 속도와 동일할 수도 있다. 예를 들어, 센서(400)는, 촬영 모드에 따라 인터페이스에 따라 설정된 속도로 리드 아웃을 수행할 수도 있으며, 이 경우에는 제 1 속도와 제 2 속도가 동일할 수도 있다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 6a의 상측의 그래프는, 픽셀의 리드 아웃을 나타내기 위한 그래프일 수 있다. 그래프의 x축은 시간을 나타낼 수 있으며, 그래프의 y축은 픽셀 번호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, ①는 픽셀 어레이의 제 1 픽셀을 의미할 수 있으며, ②는 픽셀 어레이의 제 2 픽셀을 의미할 수 있으며, ③은 픽셀 어레이의 제 3 픽셀을 의미할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 픽셀 어레이가 제 1 내지 제 3 픽셀을 포함하는 것과 같이 상정하도록 하며, 픽셀의 개수에는 제한이 없음을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, y축은 라인 번호로 해석될 수도 있다. 예를 들어, ①는 픽셀 어레이의 제 1 라인을 의미할 수 있으며, ②는 픽셀 어레이의 제 2 라인을 의미할 수 있으며, ③은 픽셀 어레이의 제 3 라인을 의미할 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 리드 아웃을 제 1 속도로 수행할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는, 제 1 데이터의 리드 아웃 시간(601)을 1 단위 시간으로 설정할 수 있다. 센서(400)는, 제 2 데이터의 리드 아웃 시간(602)을 1 단위 시간으로 설정할 수 있다. 아울러, 센서(400)는 제 3 데이터의 리드 아웃 시간(603)을 1 단위 시간으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 센서(400)는 3 단위 시간 동안에 3개의 데이터에 대한 리드 아웃을 수행할 수 있으며, 제 1 속도는 1/3 (frame/단위 시간)일 수 있다. 센서(400)는, 예를 들어 상대적으로 높은 디코딩 속도의 소자 또는 상대적으로 높은 컨버팅 속도의 ADC를 포함할 수 있으며, 이에 따라 제 1 속도는 상대적으로 높은 속도일 수 있다. 리드 아웃한 데이터들은 메모리에 일시 저장될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 회로는 픽셀 어레이로부터 3 단위 시간 동안에 데이터를 리드 아웃하고, 나머지 3 단위 시간 동안에는 별다른 동작을 수행하지 않을 수도 있다.
한편, 센서(400)의 데이터 송수신을 위한 인터페이스에서는 출력 속도가 제 2 속도로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 속도는 1/6 (frame/단위 시간)일 수 있으며, 리드 아웃의 속도, 즉 제 1 속도보다 작을 수 있다. 센서(400)는 메모리에 저장하였던 제 1 데이터의 출력 시간(611)을 2 단위 시간으로 설정할 수 있으며, 제 2 데이터의 출력 시간(612)을 2 단위 시간으로 설정할 수 있으며, 3 데이터의 출력 시간(613)을 2 단위 시간으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 센서(400)는 6 단위 시간의 주기로 저장되었던 데이터들을 출력할 수 있으며, 인터페이스에 따라 설정된 1/6 (frame/단위 시간)의 출력 속도로 출력할 수 있다. 한편, 메모리로부터 데이터가 출력되는 중에, 리드 아웃 회로는 두 번째 프레임을 위한 데이터들을 리드 아웃할 수 있다. 두 번째 프레임의 리드 아웃 시간(604,605,606) 또한 각각 1 단위 시간으로 설정될 수도 있다. 해당 데이터들 또한 메모리에 일시 저장되었다가, 제 2 속도로 인터페이스를 통하여 출력될 수 있다. 한편, 도 6a의 실시예에서는, 데이터의 리드 아웃 시간(601,602,603)이 도과한 이후에, 센서(400)가 일정 시간을 대기한 이후에 데이터를 출력하고 있지만 이는 단순히 예시적인 것이다. 본 발명의 다양한 실시예에서는, 센서(400)는, 데이터의 리드 아웃 시간(601,602,603)이 도과한 이후에, 바로 제 2 속도로 데이터를 출력할 수도 있다.
도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
예를 들어, 센서(400)는 프리뷰(preview) 이미지를 위한 데이터들을 리드 아웃 시간(621,622,623,626) 동안, 예를 들어 33ms 동안 리드 아웃할 수 있다. 예를 들어, "621"의 y축은 픽셀 번호 또는 라인 번호일 수 있으며, x축은 시간일 수 있어, "621"의 x축에 대한 y축의 증가율, 즉 그래프의 기울기가 리드 아웃 속도를 나타낼 수 있다. 아울러, 센서(400)는 스틸 이미지 촬영(still shot)을 위한 데이터를, 멀티 샘플링 등에 따라 상대적으로 긴 시간(625) 동안 리드 아웃할 수 있다. 멀티 샘플링 수행 시에는, 하나의 ADC가 포토 다이오드로부터의 아날로그 신호를 복수 회 샘플링함에 따라, 리드 아웃 시간이 상대적으로 증가할 수 있다. 만약, 센서가 메모리를 포함하지 않은 경우에는, 데이터의 일시 저장, 즉 버퍼링이 수행될 수 없으므로, 리드 아웃된 데이터들의 리드 아웃 속도와 동일한 속도로 출력된다. 도 6b에서의 "641", "642", "643", "644"가, 메모리를 포함하지 않는 센서의 데이터의 출력 시간을 나타낸다. 즉, "641"의 기울기는, "621"의 기울기와 동일할 수 있으며, 이는 일시 저장이 수행될 수 없는 것으로부터 기인한다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 리드 아웃 시간(621 내지 625) 동안 리드 아웃된 데이터들을 메모리에 일시 저장한 이후에, 인터페이스(예를 들어, MIPI)에서 설정된 출력 속도로 출력 시간(631 내지 635) 동안 데이터를 출력할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는, 상대적으로 짧은 시간(621,622,623) 동안 리드 아웃한 데이터를, 곧바로 출력하지 않고 메모리에 일시 저장한 이후에, 인터페이스에 따라 정의된 시간(631,632,633)에 따라 출력할 수 있어, 고속 촬영을 하더라도 기존의 인터페이스에 부합하도록 출력할 수 있는 효과가 창출될 수 있다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 6c의 실시예에서는, 도 6a의 실시예와는 대조적으로, 센서(400)가 하나의 프레임에 대한 데이터들을 리드 아웃 시간(601,602,603) 동안 리드 아웃한 이후에, 다른 프레임에 대한 데이터들을 리드 아웃 시간(607,608,609) 동안 리드 아웃할 수도 있다. 센서(400)는 리드 아웃 시간(607,608,609) 동안 추가로 리드 아웃한 데이터들과 리드 아웃 시간(601,602,603) 동안 리드 아웃한 데이터들을 함께 이용하여 생성한 하나의 프레임을 제 2 속도로 출력할 수도 있다. 또는, 센서(400)는 리드 아웃 시간(601,602,603) 동안 리드 아웃한 데이터와 리드 아웃 시간(607,608,609) 동안 리드 아웃한 데이터들을 메모리에 저장하였다가, 두 프레임 중 하나의 프레임의 데이터를 외부로 출력하고, 선택되지 않은 데이터를 삭제할 수도 있다. 또는, 센서(400)는 두 개의 프레임을 이용하여 출력 프레임을 생성하고, 생성된 하나의 출력 프레임을 출력할 수도 있다.
도 6d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 의한 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 6d의 실시예에서는, 센서(400)가, 제 1 데이터의 리드 아웃 시간(631)을 2 단위 시간으로 설정하고, 제 2 데이터의 리드 아웃 시간(632)을 2 단위 시간으로 설정하고, 제 3 데이터의 리드 아웃 시간(633)을 2 단위 시간으로 설정할 수 있다. 센서(400)는 제 1 데이터의 리드 아웃과, 제 2 데이터의 리드 아웃과, 제 3 데이터의 리드 아웃을 동시에 수행할 수 있다. 예를 들어, 리드 아웃 회로는, 복수 개의 ADC를 포함할 수 있으며, 복수 개의 ADC 각각이 제 1 데이터의 리드 아웃과, 제 2 데이터의 리드 아웃과, 제 3 데이터의 리드 아웃을 병렬로 처리함으로써, 복수 개의 데이터의 리드 아웃에 2 단위 시간이 소요될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 리드 아웃을 병렬 처리함으로써, 6 단위 시간 보다 상대적으로 짧은 시간 동안에 리드 아웃이 수행될 수 있다. 즉, 고속 리드 아웃이 수행될 수 있다.
센서(400)는, 리드 아웃 시간(631,632,633) 동안에 리드 아웃한 복수 개의 데이터를 메모리에 저장할 수 있으며, 저장하였던 데이터를 출력 시간(641,642,643), 예를 들어 6 단위 시간 동안 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 센서(400)는 인터페이스에 따른 출력 속도, 또는 인터페이스에 따른 기간(예를 들어, 6 단위 시간) 동안에 데이터를 출력할 수 있다. 한편, 센서(400)는 데이터를 출력하는 와중에, 리드 아웃 시간(651,652,653) 동안에 다음 프레임에 대한 데이터의 병렬 리드 아웃을 수행할 수도 있다.
한편, 센서(400)는, 리드 아웃 시간(631,632,633), 즉 2 단위 시간 동안 데이터의 리드 아웃을 수행하고, 나머지 4 단위 시간 동안 별다른 동작을 수행하지 않는 것과 같이 도시되었지만 이는 단순히 예시적인 것이다. 센서(400)는, 추가적으로 데이터(미도시)를 2 단위 시간 동안 다시 리드 아웃을 할수도 있으며, 추가적으로 리드 아웃한 데이터는 일시 저장된 이후에 삭제되거나, 또는 최종적으로 출력할 프레임을 생성하기 위하여 이용될 수도 있다.
도 6e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃 속도 및 출력 속도를 비교하기 위한 그래프를 도시한다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 리드 아웃한 데이터를 일시 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있으므로, 도 6e에서와 같이 일정한 출력 속도로 데이터를 출력할 수 있다. 이에 따라, 센서 내부의 리드 아웃 속도를 자유롭게 설정할 수 있으며, 인터페이스에서 요구하는 출력 속도에 구애되지 않으면서, 요구되는 처리 작업에 따라 리드 아웃 속도의 조정이 가능할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리드 아웃의 병렬 처리를 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이에는 복수 개의 포토 다이오드들(701,702,703)이 배치될 수 있다. 도 7에서의 개별 포토 다이오드(701)는, 예를 들어 포토 다이오드 라인을 의미할 수도 있다. 즉, 포토 다이오드(701)가 하나의 포토 다이오드 라인을 의미하고, 포토 다이오드(702)가 또 다른 하나의 포토 다이오드 라인을 의미할 수 있다. 아울러, 센서(400)의 리드 아웃 회로는 복수 개의 ADC(711,712,713)를 포함할 수 있으며, 센서(400)는 메모리(750)를 포함할 수 있다. 복수 개의 포토 다이오드들(701,702,703) 각각은 수신된 빛을 아날로그의 전기적인 신호(721,722,723)로 변환하여 출력할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 센서(400)는 복수 개의 포토 다이오드들(701,702,703)로부터 출력되는 전하를 일시저장할 수 있는 커패시터를 더 포함할 수도 있다. 한편, 제 1 포토 다이오드(701), 예를 들어 제 1 포토 다이오드 라인은 제 1 ADC(711)에 연결될 수 있으며, 제 2 포토 다이오드(702) 예를 들어 제 2 포토 다이오드 라인은 제 2 ADC(712)에 연결될 수 있으며, 제 3 포토 다이오드(703) 예를 들어 제 3 포토 다이오드 라인은 제 3 ADC(713)에 연결될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 센서(400)는 복수 개의 포토 다이오들(701,702,703)과 ADC(711,712,713) 사이의 연결을 제어하는 스위칭 회로를 더 포함할 수도 있다. 센서(400)는, 내부에 포함된 연산회로 또는 외부의 연산을 위한 프로세서로부터 제어 신호를 이용하여, 스위칭 회로의 연결 상태를 제어할 수 있다. 복수 개의 ADC(711,712,713) 각각은 수신한 아날로그의 전기적인 신호(721,722,723)를 디지털의 전기적인 신호(731,732,733)로 변환하여 출력할 수 있다. ADC(711,712,713)는 실질적으로 동시에, 즉 병렬로 변환을 수행할 수 있으며, 이에 따라 전체 변환에 요구되는 시간이 감소할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
810 동작에서, 센서(400)는 카메라 촬영 모드에 따라 결정된 속도로, 픽셀 값을 리드-아웃할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 고속 촬영 모드를 촬영 모드로 결정할 수 있다. 고속 촬영 모드로의 선택은, 사용자의 선택 또는 센서(400)에서 설정된 이벤트 검출 시에 자동적으로 선택될 수도 있다. 고속 촬영 모드는, 하나의 이미지 프레임의 촬영을 상대적으로 고속으로 촬영하는 촬영 모드일 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 복수 개의 ADC를 포함할 수도 있으며, 복수 개의 픽셀들의 적어도 2개 이상의 픽셀의 리드 아웃을 병렬로 처리함으로써, 상대적으로 고속으로 하나의 프레임에 대한 리드 아웃을 수행할 수 있다. 이 경우, 센서(400)는 제 1 속도로 리드 아웃을 수행할 수 있다.
820 동작에서, 센서(400)는 출력을 위한 인터페이스에 따른 출력 속도를 확인할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 출력을 위한 인터페이스의 출력 속도가 제 2 속도인 것으로 확인할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 센서(400)의 외부의 프로세서가 출력을 위한 인터페이스의 출력 속도를 확인할 수도 있으며, 확인된 출력 속도에 기초하여 센서(400) 내의 메모리의 출력 속도를 제어할 수도 있다. 830 동작에서, 센서(400)는 확인된 출력 속도에 대응하는 기간 동안에, 리드-아웃한 픽셀 값을 저장할 수 있다. 840 동작에서, 센서(400)는 확인된 출력 속도로, 리드-아웃한 픽셀 값을 인터페이스를 통하여 출력할 수 있다. 이에 따라, 고속 촬영 모드에서 상대적으로 고속으로 리드 아웃된 데이터들이, 리드 아웃됨과 동시에 출력되지 않고, 인터페이스에 따라 설정된 기간 동안 메모리에 저장될 수 있다. 결국, 센서(400)는 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도로 데이터를 출력할 수 있다. 한편, 센서(400)는, 고속 촬영 모드 이외에도 멀티 샘플링 촬영 모드로 촬영을 수행할 수도 있으며, 이에 대하여서는 도 9를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 9의 실시예는 도 10a 내지 10d를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 10a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링 동작을 수행하는 경우의 포토 다이오드들과 ADC 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 개념도를 도시한다. 도 10b 내지 10d는 멀티 샘플링을 설명하기 위한 개념도들을 도시한다.
910 동작에서, 센서(400)는 멀티-샘플링(multi-sampling) 동작을 수행하기로 결정할 수 있다. 즉, 센서(400)는 촬영 모드를 멀티 샘플링 모드로 결정할 수 있다. 센서(400)는 저조도 촬영 환경에서, 촬영 모드를 멀티 샘플링 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 외부의 광량을 센싱할 수 있으며, 센싱된 외부의 광량이 기설정된 임계치 미만인 것으로 판단하면 촬영 모드를 멀티 샘플링 모드로 결정할 수도 있다. 또는, 센서(400)는 사용자 선택에 의하여 멀티 샘플링 모드로 동작할 수도 있다.
920 동작에서, 센서(400)는 픽셀들 각각으로부터 아날로그 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 도 10a에서와 같이, 제 1 포토 다이오드(701)에 복수 개의 ADC(711,712,713)를 연결할 수 있다. 상술한 바와 같이, 센서(400)는 포토 다이오드들(701,702,703)과 ADC 사이의 연결 상태를 제어할 수 있는 스위칭 회로를 포함할 수 있으며, 스위칭 회로가 제어됨에 따라서 도 10a와 같이 연결 상태가 변경될 수 있다. 복수 개의 ADC(711,712,713) 각각은 제 1 포토 다이오드(701)로부터의 아날로그의 전기적인 신호(1001,1002,1003)를 디지털의 전기적인 신호(1011,1012,1013)로 변환할 수 있다. 아날로그의 전기적인 신호(1001,1002,1003)는 서로 실질적으로 동일할 수 있지만, 디지털의 전기적인 신호(1011,1012,1013)는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 10b에서와 같이, ADC들 각각은 "1030"으로 표시되는 아날로그의 전기적인 신호를 수신할 수 있다. 아날로그의 전기적인 신호(1030)는 노이즈(noise)를 포함할 수 있으며, 노이즈의 크기는 저조도 촬영 시 상대적으로 커질 수 있다. 이에 따라, ADC가 전기적인 신호(1030)를 샘플링하여, 샘플링된 수치를 확인하는 과정을 수행하는 경우에, 샘플링된 구간이 어디인지에 따라 샘플링된 수치가 차이가 날 수 있다. 예를 들어, ADC는 1031, 1032, 1033, 1034 등의 다양한 지점을 샘플링할 수 있으며, 샘플링된 지점에 따라 변환된 디지털의 전기적인 신호의 값은 상이해질 수 있다. 상술한 바와 같이, 센서(400)가 상대적으로 저조도 환경에서 촬영을 수행한 경우에는, 샘플링 지점의 차이에 따른 디지털의 전기적인 신호의 값의 차이가 더 커질 수 있다. 한편, 센서(400)는 아날로그 신호의 복수 개의 지점들(1031,1032,1033,1034) 각각에서 샘플링을 수행하고, 수행 결과에 따른 평균을 변환된 값으로 결정할 수도 있으며, 이 경우에는 노이즈에 의한 오차가 감소할 수 있다. 상술한 바와 같은, 하나의 아날로그의 신호에 대하여 복수 회의 샘플링을 수행하고, 수행된 결과들을 종합하여 컨버팅된 값을 결정하는 방법을 멀티 샘플링으로 명명할 수 있다. 다만, 종래의 센서는 하나의 ADC를 포함하는 경우에, 멀티 샘플링을 위하여 복수 회의 아날로그-디지털 변환을 수행하여야 하면, 이에 따라 리드 아웃 시간이 증가하는 문제점이 있었다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 복수 개의 ADC를 이용하여 하나의 아날로그 신호에 대한 샘플링 및 디지털 값으로의 변환을 병렬적으로 수행함에 따라서, 멀티 샘플링에 요구되는 시간이 감소할 수 있다. 메모리(750)는, ADC(711,712,713)에서 병렬로 멀티 샘플링된 디지털 값을 저장할 수 있으며, 이를 외부로 출력할 수 있다. 한편, 추가적인 연산 회로가 더 포함될 수도 있으며, 연산 회로가 멀티 샘플링된 디지털 값에 평균을 취하여 외부로 출력할 수도 있다. 이 경우에도, 메모리(750)는 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도에 따라, 멀티 샘플링된 디지털 값, 또는 멀티 샘플링에 기초하여 결정된 평균값을 외부로 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 포토 다이오드로부터의 아날로그 신호를, 복수 회 샘플링하여 디지털 신호로 변환하고, 변환 결과들에 기초하여 최종 디지털 신호를 생성하는 과정을 멀티 샘플링으로 명명할 수 있다. 멀티 샘플링 시의 리드 아웃 속도 및 출력 속도에 대하여서는 도 11a를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
930 동작에서, 센서(400)는 픽셀로부터 획득된 아날로그 신호에 대하여 멀티-샘플링을 수행할 수 있다. 940 동작에서, 센서(400)는 멀티-샘플링이 수행된 픽셀 값을 메모리에 저장할 수 있다. 950 동작에서, 센서(400)는 메모리에 저장된 픽셀 값의 적어도 일부를 인터페이스에 대응하는 속도로 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 복수 개의 ADC(711,712,713)를 이용하여 멀티 샘플링을 수행할 수 있어, 상대적으로 고속으로 리드 아웃을 수행할 수 있다. 예를 들어, 센서(400)는 출력을 위한 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도에 비하여 높은 속도로 리드 아웃을 수행할 수 있으며, 이에 따라 메모리에 데이터를 일시 저장한 이후에 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도로 데이터를 출력할 수도 있다.
한편, 저조도 촬영 모드는, 저 잡음(Low Noise) 모드로 명명될 수도 있으며, 이 경우에는 일반 촬영 모드와 비교하여, 게인(gain), 노출 시간, AF(auto focusing)을 상이하게 설정할 수 있다. 아울러, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서는, 별도의 인터페이스 관련 모드 전환 없이, 단순히 포토 다이오드 및 리드 아웃 회로 사이의 스위칭 회로를 제어함으로써 저조도 촬영 모드로 동작할 수 있으므로, 저조도 촬영 모드와 일반 촬영 모드를 심리스(seamless)하게 전환할 수 있다.
도 10c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서를 설명하기 위한 개념도들을 도시한다. 도 10c의 좌측에는 하나의 ADC를 포함하는 센서의 개념도를 도시한다. 센서의, 단위 픽셀은 광전변환 다이오드(1041), 트랜스퍼 트랜지스터(TX), 소스 팔로워 트랜지스터(SF), 리셋 트랜지스터(RST), 및 선택 트랜지스터(RS)를 포함할 수 있다.
상기 트랜스퍼 트랜지스터(TX), 소스 팔로워 트랜지스터(SF), 리셋 트랜지스터(RST), 및 선택 트랜지스터(RS)는 각각 트랜스퍼 게이트, 소스 팔로워 게이트, 리셋 게이트 및 선택 게이트를 포함할 수 있다. 상기 광전변환 다이오드(1041)는 N형 불순물 영역과 P형 불순물 영역을 포함하는 포토 다이오드일 수 있다. 상기 트랜스퍼 트랜지스터(TX) 각각의 드레인은 부유확산 영역(Floating Diffusion: FD)으로 이해될 수 있다. 상기 부유확산 영역(FD)은 상기 리셋 트랜지스터(RST)의 소스일 수 있다. 상기 부유확산 영역(FD)은 상기 소스 팔로워 트랜지스터(SF)의 소스 팔로워 게이트와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 소스 팔로워 트랜지스터(SF)는 상기 선택 트랜지스터(RS)에 연결된다. 상기 리셋 트랜지스터(RST), 상기 소스 팔로워 트랜지스터(SF) 및 상기 선택 트랜지스터(RS)는 픽셀 내의 다이오드(1041) 또는 이웃하는 픽셀들에 의해 서로 공유될 수 있으며, 이에 의해 집적도가 향상될 수 있다.
빛이 차단된 상태에서 상기 리셋 트랜지스터(RST)의 드레인에 전원전압(VAA)을 인가하고 상기 리셋 트랜지스터(RST)를 턴온시켜 상기 부유확산 영역(FD)에 잔류하는 전하들을 방출시킬 수 있다. 그 후, 상기 리셋 트랜지스터(RST)를 오프(OFF)시키고, 외부로부터의 빛을 상기 광전변환 다이오드(1041)에 입사시키면, 상기 광전변환 다이오드(1041)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)를 온(ON) 시키면, 이러한 전자와 같은 전하는 상기 부유확산 영역(FD)으로 전달되어 축적될 수 있다. 광전변환 다이오드(1041)로부터의 전기 신호가 ADC(1042)로 입력될 수 있다. ADC(1042)는 1회의 ADC를 전기 신호에 수행할 수 있다. 축적된 전하량에 비례하여 상기 소스 팔로워 트랜지스터(SF)의 게이트 바이어스가 변하여, 상기 소스 팔로워 트랜지스터(SF)의 소스 전위의 변화를 초래하게 된다. 이때 상기 선택 트랜지스터(RS)를 온(ON) 시키면, 칼럼 라인으로 전하에 의한 신호가 읽히게 된다. 한편, ADC(1042)와, 복수 개의 트랜지스터(TX,RST,SF,RS)는 상대적으로 고속으로 동작할 수도 있다. 이 경우에는, ADC(1042)는 획득된 아날로그의 전기적 신호의 복수 개의 지점들(1043,1044,1045,1046)에 대하여 상대적으로 고속으로 컨버팅을 수행할 수도 있다. 이 경우, ADC(1042)는 디지털의 전기적인 신호, 즉 디지털의 데이터를 상대적으로 고속으로 리드 아웃할 수 있으며, 메모리에 상대적으로 고속으로 리드 아웃한 디지털의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는, 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도로 저장하고 있던 데이터를 출력할 수 있다. 또는, 센서는, 데이터에 대하여 평균을 취하고, 평균값을 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도로 출력하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 센서는 평균을 취할 수 있는 연산 회로를 더 포함할 수도 있다.
한편, 도 10c의 우측에는, 복수 개의 ADC(1052,1053,1054,1055)를 포함하는 센서가 도시된다. 광전변환 다이오드(1051) 또는 도 10d에서의 광전변환 다이오드(1051)는, 광전변환 다이오드(1041)와 실질적으로 동일하게 동작할 수 있다. 아울러, 복수 개의 트랜지스터들(TX,RST,SF,RS) 또한 도 10c의 좌측과 실질적으로 동일하게 동작할 수 있어, 여기에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다. 복수 개의 ADC(1052,1053,1054,1055)는 병렬로 변환을 수행할 수 있다. ADC(1052,1053,1054,1055)는, 입력되는 아날로그의 전기적 신호에 대하여 실질적으로 동일한 시간 동안에 복수 개의 지점(1056,1057,1058,1059)에 대하여 샘플링을 수행할 수 있다. 이에 따라, 센서는 상대적으로 고속으로 리드 아웃을 수행할 수 있으며, 디지털의 데이터 또는 평균값을 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 센서는, 복수 개의 ADC(1052,1053,1054,1055) 각각에 의하여 변환된 디지털 값에 평균을 취하고, 평균값을 메모리에 일시 저장할 수도 있다. 센서는, 메모리에 저장되었던 디지털의 데이터 또는 평균값을 메모리로부터, 인터페이스에 의하여 설정된 출력 속도로 출력할 수도 있다. 예를 들어, 도 10d에서와 같이, 메모리(1060)에는, 복수 개의 ADC(1052,1053,1054,1055) 각각에 의하여 변환된 디지털 값을 일시 저장할 수 있다. 또는, 메모리(1060)와 ADC(1052,1053,1054,1055) 사이에 평균 연산 수행이 가능한 연산 회로가 더 포함될 수도 있으며, 연산 회로는 ADC(1052,1053,1054,1055)로부터의 디지털의 데이터에 대하여 평균 연산을 취한후에, 메모리(1060)로 출력할 수 있다. 메모리(1060)는 평균값을 저장하였다가 인터페이스(1060)를 통하여 인터페이스(1060)에 따라 설정된 출력 속도로 출력할 수 있다. 또는, 메모리(1060)와 인터페이스(1060) 사이에 연산 회로가 배치될 수도 있으며, 연산 회로는 메모리(1060)로부터 출력되는 데이터에 대하여 평균을 취하고, 평균값을 인터페이스(1060)를 통하여 출력할 수도 있다. 이에 따라, 상대적인 저속으로 변환을 수행하는 단일 ADC를 포함하는 경우에 하나의 프레임에 대하여 긴 샘플링 시간에 따른 긴 출력 시간이 요구되는 것과 대조적으로, 본 발명에 의한 복수 개의 ADC를 포함한 센서는 하나의 프레임에 대하여 멀티 샘플링을 수행한다 하더라도 인터페이스에 따라 설정된 기간 동안에 프레임을 출력할 수 있다. 한편, 도 10c에서와 같은 회로는 단순히 예시적인 것이며, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서는, 다양한 회로로 구현되는 포토 다이오드 및 ADC와, 양자를 연결하는 회로 구성을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 센서의 ADC들(1052,1053,1054,1055) 중 일부 ADC만이 멀티 샘플링을 수행할 수도 있다. 예를 들어, ADC(1052,1053)이 멀티 샘플링을 수행할 수 있으며, 이 경우에 나머지 ADC(1054,1055)는 별다른 동작을 수행하지 않을 수도 있다. 센서는 전력 소모 등을 고려하여 ADC들(1052,1053,1054,1055) 중 일부 ADC만을 이용하여 멀티 샘플링을 수행할 수도 있다. 이 경우, 일부 ADC(1052,1053)는 복수 회 샘플링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하나의 아날로그 신호에 대하여 4회의 샘플링이 수행되도록 설정될 경우에는, 일부 ADC(1052,1053)가 각각 2회의 샘플링을 연속 수행할 수 있어, 전체적으로 4회의 샘플링이 수행될 수 있다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 멀티 샘플링에 의한 리드 아웃 시간 및 출력 시간을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서(400)는 복수 개의 ADC를 포함할 수 있다. 예를 들어, 포토 다이오드에 멀티 샘플링을 위한 세 개의 ADC가 연결되는 것을 상정하도록 한다. 아울러, 하나의 ADC가 포토 다이오드로부터의 아날로그 신호를 멀티 샘플링하는데, 4 단위 시간이 소요되는 것을 상정하도록 한다. 세 개의 ADC가 병렬로 멀티 샘플링을 수행함에 따라, 하나의 데이터의 리드 아웃 시간(1101)은 예를 들어 4/3의 단위 시간일 수 있다. 아울러, 세 개의 데이터를의 리드 아웃 시간(1101,1102,1103)은 예를 들어 4의 단위 시간일 수 있다. 만약, 센서(400)가 하나의 픽셀 당 하나의 ADC를 포함한 경우에는, 리드 아웃 기간(1111) 동안 제 1 데이터, 리드 아웃 기간(1112) 동안 제 2 데이터, 리드 아웃 기간(1113) 동안 제 3 데이터를 리드 아웃할 수 있으며, 이에 따라 12 단위 시간이 소요될 것이다 상술한 바와 같이, 센서(400)의 복수 개의 ADC가 병렬로 멀티 샘플링을 수행함에 따라서, 하나의 프레임이 상대적으로 짧은 시간 동안에 리드 아웃될 수 있다. 한편, 센서(400)는 리드 아웃한 데이터를 메모리에 저장할 수 있으며, 인터페이스에 따라 설정된 속도로 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 11a에서와 같이, 센서(400)는 출력 시간(1121,1122,1123) 동안 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스에 따라 설정된 속도는 1/6 (frame per 단위 시간)일 수 있으며, 이에 따라 센서(400)는 데이터를 6 단위 시간에 걸쳐 출력할 수 있다. 도 11b는 본 발명과의 비교를 위한 비교예에 따른 멀티 샘플링에 따른 시간을 나타내는 개념도이다. 도 11b에서, 비교예에 따른 센서는, 복수 개의 프레임들(1131 내지 1134)을 촬영할 수 있으며, 제 3 프레임(1133)에 대하여 멀티 샘플링을 수행할 수 있다. 비교 예에 따른 센서에서는, 상대적으로 낮은 변환 속도를 가지는 ADC 하나가 포토 다이오드에 연결될 수 있다. 이에 따라, 비교예에 따른 센서의 출력되는 프레임(1141,1142,1143,1144) 중 멀티 샘플링을 수행한 프레임(1143)의 출력 속도가 늦을 수 있다. 비교예에 따른 센서는, 해당 출력 속도가 느려지는 것에 대하여 별도로 모드 전환을 수행하여 처리하여야 하는 문제점을 가지지만, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서는 상대적으로 빠른 속도로 리드 아웃을 수행하며, 리드 아웃한 데이터를 메모리에 저장하였다가 출력하므로 인터페이스에서 요구되는 출력 속도 또한 만족시킬 수 있으며, 필요시 이전과 동등한 속도로 인터페이스를 통하여 출력 가능하다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
우선, 도 12a를 참조하면, 1210 동작에서, 센서는 촬영 모듈을 구동할 수 있다. 한편, 본 발명의 다양한 실시예에서, 센서는 촬영 모듈일 수도 있다. 1220 동작에서, 센서는 촬영 모드가 저조도 촬영 모드인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 센서는 주변 광량을 센싱할 수 있으며, 광량이 임계치 미만인 경우에 촬영 모드를 저조도 촬영 모드로 결정할 수 있다. 또는, 센서는 사용자 선택에 의하여 촬영 모드를 저조도 촬영 모드로 결정할 수도 있다.
촬영 모드가 저조도 촬영 모드로 판단되면, 1230 동작에서, 센서는 멀티-샘플링(multi-sampling) 동작을 수행할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 센서는 포토 다이오드에 복수 개의 ADC를 연결할 수 있으며, 포토 다이오드로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 복수 개의 ADC 각각에서 병렬로 샘플링 및 변환을 수행할 수 있다. 이에 따라, 센서는 상대적으로 높은 속도로 멀티 샘플링을 수행할 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 센서는, 상대적으로 고속으로 샘플링을 수행할 수 있는 ADC를 포함할 수도 있으며, 이에 따라 상대적으로 높은 속도로 멀티 샘플링을 수행할 수도 있다.
촬영 모드가 저조도 촬영 모드가 아닌 것으로 판단되면, 1240 동작에서, 센서는 고속 촬영 동작을 수행할 수 있다. 더욱 상세하게, 센서는 상대적으로 높은 속도로 하나의 프레임에 대응하는 데이터를 리드 아웃할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 센서는 픽셀 각각에 연결되는 ADC 각각에 의한 리드 아웃을 병렬로 처리할 수 있으며, 이에 따라 상대적으로 고속으로 데이터를 리드 아웃할 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 센서는, 상대적으로 고속으로 샘플링 및 변환을 수행할 수 있는 ADC를 포함할 수도 있으며, 이에 따라 상대적으로 높은 속도로 리드 아웃을 수행할 수도 있다. 1250 동작에서, 센서는 리드-아웃한 픽셀 값을 메모리에 저장하다가, 인터페이스에 대응하는 속도로 출력할 수 있다.
도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 12b는, 도 12a와 비교하여 1229 동작 및 1239 동작을 더 포함할 수 있으며, 나머지 동작들에 대하여서는 여기에서의 설명은 생략하도록 한다. 촬영 모드가 저조도 촬영 모드인 것으로 판단되면, 1229 동작에서 센서는 포토 다이오드 및 ADC 사이의 스위치들의 상태를, 멀티 샘플링 동작에 대응하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서는 도 10a에서와 같이 포토 다이오드 각각(또는, 포토 다이오드 라인 각각)에 복수 개의 ADC들이 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 ADC들에서, 포토 다이오드로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 병렬로 샘플링 및 변환할 수 있다. 한편, 촬영 모드가 저조도 촬영 모드가 아닌 것으로 판단되면, 1239 동작에서, 센서는 포토 다이오드 및 ADC 사이의 상태를, 고속 촬영 동작에 대응하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서는 도 7에서와 같이, 포토 다이오드가 하나의 ADC에 연결되도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 ADC 들 각각이, 각각에 연결된 포토 다이오드로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호의 변환을 병렬로 수행할 수 있어, 고속으로 하나의 프레임의 리드 아웃이 가능할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 13의 실시예는 도 14a를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 14a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 프레임을 처리하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
1310 동작에서, 센서는 제 1 기간 동안에, 제1프레임에 대응하는 픽셀 값을 리드-아웃할 수 있다. 1320 동작에서, 센서는 제1프레임을 메모리에 저장할 수 있다. 1330 동작에서, 센서는 제 2 기간 동안에, 제2프레임에 대응하는 픽셀 값을 리드-아웃할 수 있다. 1340 동작에서, 센서는 제2프레임을 메모리에 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 14에서와 같이, 센서(1400)는 픽셀 어레이(1410)로부터의 제 1 프레임 내지 제 n 프레임에 대응하는 픽셀 값들(1421 내지 1424)를 리드 아웃하여 메모리에 저장할 수 있다.
1350 동작에서, 센서는 제1프레임 및 제2프레임을 연산하여, 출력 프레임을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서는 수학식 1과 같은 연산 과정을 수행할 수 있다.
수학식 1에서, Iout은 출력 프레임일 수 있으며, αn은 n번째 프레임(Framen)의 가중치일 수 있으며, mdiv는 전체 합산치의 가중치를 주는 레지스터값일 수 있으며, k는 1이상의 자연수일 수 있다. 즉, 센서는, k개의 프레임에 대하여 가중치 합을 수행한 결과를 출력 프레임으로 생성할 수 있다. 센서는, 촬영 모드에 따라 프레임 각각에 대하여 다양한 가중치를 부여할 수 있다. 1360 동작에서, 센서는 출력 프레임을 출력할 수 있다. 이에 따라, 센서는 다양한 촬영 모드에 따라 촬영된 프레임을 출력할 수 있다.
도 14b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 블록도를 도시한다. 도 14b를 참조하면, 센서는 픽셀 어레이(1410), 리드 아웃 회로(1430), 메모리(1440), 연산 회로(1450)를 포함할 수 있으며, 인터페이스(1420)를 통하여 외부로 프레임을 출력할 수 있다. 리드 아웃 회로(1430)는 픽셀 어레이(1410)로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 메모리(1440)에 저장할 수 있다. 리드 아웃 회로(1430)는 복수 개의 프레임을 메모리(1440)에 저장할 수 있다. 연산 회로(1450)는, 메모리(1440)에 저장된 복수 개의 프레임에 대하여, 예를 들어 가중치 합과 같은 연산을 수행하여, 출력 프레임을 생성할 수 있다. 연산 회로(1450)는 출력 프레임을 인터페이스(1420)를 통하여 외부 회로로 출력할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 프레임을 합성하여 출력하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
본 발명과의 비교를 위한 비교예에 따른 센서는 리드 아웃 시간(1501,1502,1503) 동안 리드 아웃한 데이터를 리드 아웃하는 대로 바로 출력한다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서는, 리드 아웃 시간(1511,1512) 동안 복수 개의 프레임에 대한 데이터를 메모리에 일시 저장할 수 있으며, 복수 개의 프레임을 연산하여 하나의 프레임으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 우측에 표시된 두 개의 이미지가 순차적으로 출력되지 않고, 우측에 표시된 두 개의 이미지가 연산되어 생성된 출력 프레임이 출력될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서는, 리드 아웃 시간(1511,1512) 동안에 두 개의 프레임에 대응하는 데이터 각각의 노출 시간을 상이하게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 센서는 데이터를 리드 아웃 시간(1511) 동안 획득하는 경우에는 상대적으로 단시간(short) 동안 프레임을 획득하고, 데이터를 리드 아웃 시간(1512) 동안 획득하는 경우에는 상대적으로 긴시간(long) 동안 프레임을 획득할 수 있다. 아울러, 리드 아웃 시간, 즉 프레임 레이트(frame rate) 또한 가변적으로 설정될 수 있다. 센서는 리드 아웃하여 생성한 출력 프레임을 인터페이스에 따라 설정된 출력 속도로 출력할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 센서는 저장하고 있던 개별 프레임을 따로 출력할 수도 있다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 16a의 실시예는 도 17을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 블록도를 도시한다.
1610 동작에서, 센서는 픽셀들 각각으로부터 픽셀 값을 리드-아웃할 수 있다. 1620 동작에서, 센서는 리드-아웃한 픽셀값, 즉 프레임을 압축할 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 센서는 픽셀 어레이(1710), 리드 아웃 회로(1720), 압축 회로(1730), 메모리(1740) 및 압축 해제 회로(1750)를 포함할 수 있으며, 인터페이스(1760)를 통하여 외부 회로와 연결될 수 있다. 압축 회로(1730)는 리드 아웃 회로(1720)로부터 출력되는 데이터를 다양한 압축 방식으로 압축하여 메모리(1740)에 저장할 수 있다. 압축에 따라 프레임별 파일 크기가 감소할 수 있어, 메모리(1740)에는 상대적으로 많은 프레임이 저장될 수 있다. 1630 동작에서, 센서는 압축된 픽셀값을 메모리에 저장할 수 있다. 1640 동작에서, 센서는 메모리로부터 압축된 픽셀값을 출력할 수 있다.
도 16b에서는, 1641 동작에서, 압축 해제 회로(1750)는 압축된 프레임을 압축 해제하여 인터페이스(1760)를 통하여 외부로 출력할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 픽셀 및 메모리를 포함하는 센서의 제어 방법은, 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작; 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 상기 메모리에 일시적으로 저장하는 동작; 및 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작은, 제 1 속도로 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 상기 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하고, 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 상기 외부 회로로 출력하는 동작은, 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 제 2 속도로 상기 외부 회로로 출력할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 제 2 속도는 상기 센서와 상기 외부 회로 사이의 데이터 송수신을 위한 인터페이스에 따라 설정된 속도일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작은, 촬영 모드가 저조도 촬영 모드인 경우에는, 상기 복수 개의 픽셀에 포함된 복수 개의 포토 다이오드 중 하나로부터 출력되는 제 1 아날로그의 전기적인 신호의 제 1 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 복수 회 수행 및 이의 조합으로도 가능하다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작은, 촬영 모드가 고속 촬영 모드인 경우에는, 상기 복수 개의 픽셀에 포함된 복수 개의 포토 다이오드 각각으로부터 출력되는 제 2 아날로그의 전기적인 신호의 제 2 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 상기 메모리에 일시적으로 저장하는 동작은, 제 1 프레임에 대응하는 제 1 디지털의 전기적인 신호를 저장하는 동작; 및 제 2 프레임에 대응하는 제 2 디지털의 전기적인 신호를 저장하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법은, 상기 제 1 디지털의 전기적인 신호 및 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호를 이용하여 출력 프레임을 생성하는 동작; 및 상기 생성된 출력 프레임을 상기 외부 회로로 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 제 1 디지털의 전기적인 신호 및 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호를 이용하여 상기 출력 프레임을 생성하는 동작은, 상기 제 1 디지털의 전기적인 신호 및 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호에 대하여 가중치 합 연산을 수행하고, 상기 가중치 합 연산의 수행 결과를 상기 출력 프레임으로서 출력할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서의 제어 방법은, 제 1 프레임에 대응하는 제 1 디지털의 전기적인 신호를 압축하여, 압축 파일을 상기 메모리로 출력하는 동작을 더 포함하고, 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 상기 외부 회로로 출력하는 동작은, 상기 메모리로부터 출력되는 상기 압축 파일을 압축 해제하여 상기 외부 회로로 출력할 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, 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작; 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 메모리에 일시적으로 저장하는 동작; 및 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 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 (20)
- 복수 개의 픽셀(pixel)을 포함하는 픽셀 어레이(pixel array);
상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 상기 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로(read out circuit); 및
상기 리드 아웃 회로로부터 출력되는 상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 저장하고, 상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 메모리
를 포함하는 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 리드 아웃 회로는, 제 1 속도로 상기 아날로그의 전기적인 신호를 수신하여 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하고,
상기 메모리는, 제 2 속도로 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 상기 외부 회로로 출력하는 센서. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 속도는 상기 센서와 상기 외부 회로 사이의 데이터 송수신을 위한 인터페이스에 따라 설정된 속도인 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 리드 아웃 회로는, 복수 개의 ADC(analog-to-digital converter)를 포함하며,
상기 센서는, 상기 픽셀 어레이 및 상기 복수 개의 ADC 사이의 연결 상태를 제어하는 스위칭 회로를 더 포함하는 센서. - 제 4 항에 있어서,
상기 픽셀 어레이는, 수신되는 빛을 상기 아날로그 신호로 변환하는 복수 개의 포토 다이오드를 포함하고,
상기 스위칭 회로는, 촬영 모드가 저조도 촬영 모드인 경우에는, 상기 복수 개의 포토 다이오드 중 하나에 상기 복수 개의 ADC를 연결하고,
상기 복수 개의 ADC 각각은, 상기 복수 개의 포토 다이오드 중 하나로부터 출력되는 제 1 아날로그의 전기적인 신호의 제 1 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 수행하는 센서. - 제 5 항에 있어서,
상기 복수 개의 ADC 중 일부의 ADC가, 상기 복수 개의 포토 다이오드 중 하나로부터 출력되는 제 1 아날로그의 전기적인 신호의 제 1 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 수행하는 센서. - 제 4 항에 있어서,
상기 픽셀 어레이는, 수신되는 빛을 상기 아날로그 신호로 변환하는 복수 개의 포토 다이오드를 포함하고,
상기 스위칭 회로는, 촬영 모드가 고속 촬영 모드인 경우에는, 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각에 상기 복수 개의 ADC 각각을 연결하고,
상기 복수 개의 ADC 각각은, 상기 복수 개의 포토 다이오드 각각으로부터 출력되는 제 2 아날로그의 전기적인 신호의 제 2 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 수행하는 센서. - 제 1 항에 있어서,
제 1 모드에서, 상기
제 1 리드 아웃 모드에서, 상기 리드 아웃 회로는, 제 1 속도로 상기 아날로그의 전기적인 신호를 수신하여 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하고, 상기 메모리는, 제 2 속도로 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 상기 외부 회로로 출력하고,
제 2 리드 아웃 모드에서, 상기 리드 아웃 회로는, 상기 제 1 속도와 상이한 제 3 속도로 상기 아날로그의 전기적인 신호를 수신하여 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하고, 상기 메모리는, 상기 제 2 속도로 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 상기 외부 회로로 출력하는 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 메모리는,
제 1 기간 동안에 상기 리드 아웃 회로로부터 출력되는 제 1 프레임에 대응하는 제 1 디지털의 전기적인 신호를 저장하고,
제 2 기간 동안에 상기 리드 아웃 회로로부터 출력되는 제 2 프레임에 대응하는 제 2 디지털의 전기적인 신호를 저장하는 센서. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 프레임에 대응하는 상기 제 1 디지털의 전기적인 신호를 수신하고, 상기 제 2 프레임에 대응하는 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호를 수신하고, 상기 제 1 디지털의 전기적인 신호 및 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호를 이용하여 출력 프레임을 생성하는 연산 회로
를 더 포함하는 센서. - 제 10 항에 있어서,
상기 연산 회로는, 상기 제 1 디지털의 전기적인 신호 및 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호에 대하여 가중치 합 연산을 수행하고, 상기 가중치 합 연산의 수행 결과를 상기 출력 프레임으로서 출력하는 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 리드 아웃 회로로부터 출력되는 제 1 프레임에 대응하는 제 1 디지털의 전기적인 신호를 압축하여, 압축 파일을 상기 메모리로 출력하고,
상기 메모리는, 상기 압축 파일을 저장하는 센서. - 제 12 항에 있어서,
상기 메모리는 상기 압축 파일을 출력하고,
상기 센서는, 상기 메모리로부터 출력되는 상기 압축 파일을 압축 해제하여 상기 외부 회로로 출력하는 압축 해제 회로를 더 포함하는 센서. - 복수 개의 픽셀 및 메모리를 포함하는 센서의 제어 방법에 있어서,
상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작;
상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 상기 메모리에 일시적으로 저장하는 동작; 및
상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 외부 회로로 출력하는 동작
을 포함하는 센서의 제어 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작은, 제 1 속도로 상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 상기 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하고,
상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 상기 외부 회로로 출력하는 동작은,
상기 일시적으로 저장하였던 상기 디지털의 전기적인 신호의 적어도 일부를 제 2 속도로 상기 외부 회로로 출력하는 센서의 제어 방법의 제어 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 2 속도는 상기 센서와 상기 외부 회로 사이의 데이터 송수신을 위한 인터페이스에 따라 설정된 속도인 센서의 제어 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작은,
촬영 모드가 저조도 촬영 모드인 경우에는, 상기 복수 개의 픽셀에 포함된 복수 개의 포토 다이오드 중 하나로부터 출력되는 제 1 아날로그의 전기적인 신호의 제 1 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 복수 회 수행하는 센서의 제어 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 복수 개의 픽셀 각각으로부터 출력되는 상기 아날로그의 전기적인 신호를 상기 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 동작은,
촬영 모드가 고속 촬영 모드인 경우에는, 상기 복수 개의 픽셀에 포함된 복수 개의 포토 다이오드 각가으로부터 출력되는 제 2 아날로그의 전기적인 신호의 제 2 디지털의 전기적인 신호로의 변환을 병렬로 수행하는 센서의 제어 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 디지털의 전기적인 신호를 일시적으로 상기 메모리에 일시적으로 저장하는 동작은,
제 1 프레임에 대응하는 제 1 디지털의 전기적인 신호를 저장하는 동작; 및
제 2 프레임에 대응하는 제 2 디지털의 전기적인 신호를 저장하는 동작
을 포함하는 센서의 제어 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 디지털의 전기적인 신호 및 상기 제 2 디지털의 전기적인 신호를 이용하여 출력 프레임을 생성하는 동작; 및
상기 생성된 출력 프레임을 상기 외부 회로로 출력하는 동작
을 더 포함하는 센서의 제어 방법.
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