KR20210152618A - 카메라 모듈, 카메라 모듈의 동작 방법, 그리고 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 카메라 모듈은 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 제1 이미지 데이터를 출력하고, 그리고 구간 정보 신호를 출력하도록 구성되는 이미지 센서, 제1 이미지 데이터를 수신하고, 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 제2 이미지 데이터를 출력하도록 구성되는 이미지 신호 프로세서, 그리고 제2 이미지 데이터 및 구간 정보 신호를 수신하고, 그리고 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 출력하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함한다. 인터페이스 회로는 제3 이미지 데이터를 출력하는 타이밍을 구간 정보 신호에 기반하여 조절하도록 구성된다.

Description

카메라 모듈, 카메라 모듈의 동작 방법, 그리고 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치{CAMERA MODULE, OPERATING METHOD OF CAMERA MODULE, AND ELECTRONIC DEVICE INCLDUING CAMERA MODULE}

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 피크 전류에 의한 잡음을 억제하는 카메라 모듈, 카메라 모듈의 동작 방법, 그리고 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

카메라 모듈은 대상(target) 또는 풍경(scenery)으로부터 대상 또는 풍경을 나타내는 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 스마트폰, 스마트패드 등과 같은 모바일 장치들의 성능들이 향상되면서, 모바일 장치들에 카메라 모듈들이 채용되고 있다. 모바일 장치들에 채용된 카메라 모듈들은 이미지 데이터를 생성함으로써, 이미지 기반 콘텐츠를 제작하는데 사용될 수 있다.

향상된 품질을 갖는 이미지 데이터를 생성하기 위하여, 이미지 데이터를 생성하는 과정에서 발생하는 다양한 잡음들을 제거, 억제 또는 보상하기 위한 다양한 기술들이 카메라 모듈들 또는 카메라 모듈들로부터 이미지 데이터를 수신하는 프로세서(예를 들어, 애플리케이션 프로세서)에 적용될 수 있다. 그러나 현재까지 적용된 기술들은 모든 잡음에 대한 해법을 제시하지 못하고 있다.

본 발명의 목적은 인터페이스 회로의 동작에 의해 이미지 데이터에서 발생하는 잡음을 제거하는 카메라 모듈, 카메라 모듈의 동작 방법, 그리고 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈은 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 제1 이미지 데이터를 출력하고, 그리고 구간 정보 신호를 출력하도록 구성되는 이미지 센서, 제1 이미지 데이터를 수신하고, 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 제2 이미지 데이터를 출력하도록 구성되는 이미지 신호 프로세서, 그리고 제2 이미지 데이터 및 구간 정보 신호를 수신하고, 그리고 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 출력하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함한다. 인터페이스 회로는 제3 이미지 데이터를 출력하는 타이밍을 구간 정보 신호에 기반하여 조절하도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 동작 방법은 카메라 모듈의 이미지 센서를 이용하여 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하는 단계, 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하는 단계, 시간 상의 금지 구간들의 밖에서 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 출력하기 시작하는 단계, 그리고 금지 구간들의 밖에서 제3 이미지 데이터의 출력을 종료하는 단계를 포함한다. 제1 이미지 데이터를 생성하는 단계는 제1 이미지 데이터를 생성하는 과정에서 금지 구간들을 식별하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 각각 대상의 이미지를 캡처하여 이미지 데이터를 생성하도록 구성되는 둘 이상의 카메라 모듈들을 포함하는 카메라 모듈 그룹, 카메라 모듈 그룹의 둘 이상의 카메라들의 각각을 제어하고, 그리고 카메라 모듈 그룹의 둘 이사의 카메라 모듈들의 각각으로부터 이미지 데이터를 수신하도록 구성되는 애플리케이션 프로세서, 그리고 애플리케이션 프로세서 및 카메라 모듈 그룹의 둘 이상의 카메라들의 각각에 전원을 공급하도록 구성되는 전력 관리 집적 회로를 포함한다. 둘 이상의 카메라 모듈들의 각각은 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 제1 이미지 데이터를 출력하고, 그리고 구간 정보 신호를 출력하도록 구성되는 이미지 센서, 제1 이미지 데이터를 수신하고, 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 제2 이미지 데이터를 출력하도록 구성되는 이미지 신호 프로세서, 그리고 제2 이미지 데이터 및 구간 정보 신호를 수신하고, 그리고 제2 이미지 데이터를 이미지 데이터로 출력하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함한다. 인터페이스 회로는 이미지 데이터를 출력하는 타이밍을 구간 정보 신호에 기반하여 조절하도록 구성된다.

본 발명에 따르면, 카메라 모듈의 인터페이스 회로는 이미지 센서에 의해 시간 상에서 정해진 금지 구간의 밖에서 이미지 데이터의 출력을 시작하고 그리고 종료하도록 구성된다. 따라서, 인터페이스 회로에 의해 유발된 피크 전류가 이미지 데이터에 영향을 주는 것이 방지되고, 그리고 향상된 품질의 이미지 데이터를 생성하는 카메라 모듈, 카메라 모듈의 동작 방법, 그리고 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서를 보여준다.
도 3은 도 2의 이미지 센서의 감지 구간의 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인터페이스 회로의 예를 보여준다.
도 5는 인터페이스 회로가 제3 이미지 데이터를 출력하는 예를 보여준다.
도 6은 이미지 센서의 램프 신호의 변화 및 제3 이미지 데이터의 출력을 함께 보여준다.
도 7은 인터페이스 회로의 동작 방법의 예를 보여준다.
도 8은 램프 신호 및 구간 정보 신호의 예를 보여준다.
도 9는 인터페이스 회로가 전송 시작에 기반하여 금지 구간을 계산하는 예를 보여준다.
도 10은 인터페이스 회로가 전송 종료에 기반하여 금지 구간을 계산하는 예를 보여준다.
도 11은 인터페이스 회로가 전송 시작 및 전송 종료에 기반하여 금지 구간을 계산하는 예를 보여준다.
도 12는 인터페이스 회로가 금지 구간에 기반하여 제3 이미지 데이터를 출력하는 예를 보여준다.
도 13은 카메라 모듈이 금지 구간을 설정 및 초기화하는 예를 보여준다.
도 14는 멀티 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 15는 도 14의 카메라 모듈의 상세 블록도이다.

이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈(100)을 보여준다. 도 1을 참조하면, 카메라 모듈(100)은 이미지 센서(110), 이미지 신호 프로세서(120), 인터페이스 회로(130), 그리고 제1 내지 제4 커넥터들(101~104)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 커넥터들(101~103)은 카메라 모듈(100)이 외부의 장치(예를 들어, 애플리케이션 프로세서)로 이미지 데이터, 예를 들어 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력하는데 사용될 수 있다. 제4 커넥터(104)는 이미지 센서(110), 이미지 신호 프로세서(120), 그리고 인터페이스 회로(130)에 전압 및 전류를 포함하는 전원을 공급하는데 사용될 수 있다. 커넥터는 외부의 장치로 전압, 전류, 신호 등을 출력하거나 또는 외부의 장치로부터 전압, 전류 신호 등을 수신하는데 사용되는 구성 요소를 의미하며, 패드, 터미널 등과 같은 유사한 의미를 갖는 다른 용어들로 교환될 수 있다.

이미지 센서(110)는 렌즈(111)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(110)는 렌즈(111)를 이용하여 대상의 이미지를 캡처할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(110)는 대상으로부터 반사되어 렌즈(111)를 통해 입사되는 광의 세기를 캡처함으로써, 대상의 이미지를 캡처할 수 있다. 이미지 센서(110)는 캡처된 이미지를 제1 이미지 데이터(ID1)로 출력할 수 있다.

이미지 센서(110)는 구간 정보 신호(II)를 더 출력할 수 있다. 구간 정보 신호(II)는 이미지 센서(110)가 감지를 수행하는 하나의 주기(또는 구간) 동안의 적어도 하나의 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구간 정보 신호(II)는 이미지 센서(110)가 피크 전류와 같은 전원 시스템 상의 전압 또는 전류의 순간적인(transient) 변화에 의해 제1 이미지 데이터(ID1)에 잡음이 추가될 수 있는 시간 상의 적어도 하나의 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다.

이미지 신호 프로세서(120)는 이미지 센서(110)로부터 제1 이미지 데이터(ID1)를 수신할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(120)는 제1 이미지 데이터(ID1)에 대해 이미지 프로세싱을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 프로세싱은 잡음 제거(noise canceling), 화이트 밸런싱(white balancing), 포맷 변환, 압축, 대상 인식 등과 같은 다양한 프로세싱들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 포맷 변환은 베이어 패턴 또는 비-베이어 패턴(예를 들어, 테트라, 노나 등) 기반의 이미지 데이터를 RGB 기반의 이미지 데이터로 변환하는 것을 포함할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(120)는 이미지 프로세싱의 결과를 제2 이미지 데이터(ID2)로 출력할 수 있다.

인터페이스 회로(130)는 이미지 신호 프로세서(120)로부터 제2 이미지 데이터(ID2)를 수신할 수 있다. 인터페이스 회로(130)는 제2 이미지 데이터(ID2)를 저장할 수 있다. 인터페이스 회로(130)는 이미지 센서(110)로부터 구간 정보 신호(II)를 더 수신할 수 있다. 인터페이스 회로(130)는 구간 정보 신호(II)에 기반하여 제2 이미지 데이터(ID2)를 제3 이미지 데이터(ID3)로 출력할 수 있다.

예를 들어, 인터페이스 회로(130)는 전력 시스템 상의 전압 또는 전류에서 순간적인(transient) 변화를 유발하는 동작을 구간 정보 신호(II)가 가리키는 적어도 하나의 구간의 밖에서 수행할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(130)는 제3 이미지 데이터의 출력의 시작 및 종료를 구간 정보 신호(II)에 의해 알려진 적어도 하나의 구간의 밖(예를 들어, 시간 상에서)에서 수행할 수 있다.

즉, 이미지 센서(110) 및 인터페이스 회로(130)는 전력 시스템 상의 전압 및 전류의 순간적인 변화에 의해 발생할 수 있는 잡음을 방지, 제거, 또는 억제할 수 있다. 인터페이스 회로(130)가 이미지 센서(110)로부터의 구간 정보 신호(II)에 응답하여 동작함으로써, 카메라 모듈(100)이 출력하는 제3 이미지 데이터(ID3)의 품질이 향상될 수 있다.

예시적으로, 인터페이스 회로(130)는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)에 의해 정해진 C-PHY의 표준에 기반하여 제3 이미지 데이터(ID3)를 제1 내지 제3 커넥터들(101~103)을 통해 출력할 수 있다. 그러나 인터페이스 회로(130)가 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력하는 방식은 C-PHY로 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 센서(200)를 보여준다. 도 2의 이미지 센서(200)는 도 1의 이미지 센서(110)에 대응할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 이미지 센서(200)는 픽셀 어레이(210), 행 드라이버(220), 램프 신호 생성기(230)(RSG), 비교기 그룹(240), 카운터 그룹(250), 메모리 그룹(260), 그리고 타이밍 생성기(270)(TG)를 포함할 수 있다.

픽셀 어레이(210)는 행과 열을 따라 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀들(PX)을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들(PX)의 각각은 광전 변환 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광전 변환 소자는 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 포토 게이트, 또는 핀드 포토 다이오드(pinned photodiode) 등을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들(PX)의 각각은 광전 변환 소자를 이용하여 광을 감지하고, 감지된 광의 양을 전기 신호, 예를 들어, 전압 또는 전류로 변환할 수 있다.

픽셀 어레이(210)의 복수의 픽셀들(PX)은 복수의 픽셀 그룹들로 그룹화될 수 있다. 각 픽셀 그룹은 적어도 둘 또는 그 이상의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예시적으로, 픽셀 그룹은 2행 2열 또는 3행 3열로 배치된 픽셀들을 포함할 수 있다. 픽셀 그룹을 구성하는 픽셀들은 적어도 하나의 플로팅 확산 노드를(floating diffusion region)을 공유할 수 있다.

픽셀 어레이(210)와 렌즈(111)의 사이에, 컬러 필터 어레이(color filter array)가 배치될 수 있다. 컬러 필터 어레이는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 필터들을 포함할 수 있다. 픽셀 그룹은 동일한 컬러의 컬러 필터에 대응할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 그룹은 컬러 필터 어레이의 필터와 함께, 붉은 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환시키는 적색(R) 픽셀, 녹색 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환시키는 녹색(Gr, Gb) 픽셀, 또는 파란 스펙트럼 영역의 빛을 전기 신호로 변환시키는 청색(B) 픽셀을 형성할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 어레이(210)를 구성하는 컬러 필터 어레이의 필터들은 베이어 패턴(Bayer Pattern) 형태로 또는 비-베이어 패턴의 형태로 배치될 수 있다.

행 드라이버(220)는 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm)(m은 양의 정수)을 통해 픽셀 어레이(2100의 픽셀들(PX)의 행들에 각각 연결될 수 있다. 행 드라이버(220)는 타이밍 생성기(270)에 의해 생성된 어드레스 및/또는 제어 신호를 디코딩하여, 픽셀 어레이(210)의 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm)을 순차적으로 선택하고, 그리고 선택된 행 라인을 특정한 전압으로 구동할 수 있다. 예를 들어, 행 드라이버(220)는 선택된 행 라인을 광의 감지를 위해 적합한 전압으로 구동할 수 있다.

픽셀들(PX)의 행들에 연결되는 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm)의 각각은 둘 이상의 라인들을 포함할 수 있다. 둘 이상의 라인들은, 예를 들어 픽셀을 선택하기 위한 신호, 플로팅 확산 노드를 리셋하기 위한 신호, 컬럼 라인을 선택하기 위한 신호 등을 포함하는 다양한 신호들을 각각 전달할 수 있다.

램프 신호 생성기(230)는 램프 신호(RS)를 생성할 수 있다. 램프 신호 생성기(230)는 타이밍 생성기(270)의 제어 하에 동작할 수 있다. 예를 들어, 램프 신호 생성기(230)는 램프 인에이블 신호, 모드 신호 등과 같은 제어 신호 하에 동작할 수 있다. 램프 신호 생성기(230)는 램프 인에이블 신호가 활성화되면, 모드 신호에 기초하여 설정되는 기울기를 가지는 램프 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 램프 신호 생성기(230)는 시간이 흐름에 따라 초기 레벨로부터 지속적으로 감소 또는 증가하는 램프 신호(RS)를 생성할 수 있다.

비교기 그룹(240)은 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)(n은 양의 정수)을 통해 픽셀 어레이(210)의 픽셀들(PX)의 열들에 각각 연결될 수 있다. 비교기 그룹(240)은 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)에 각각 연결되는 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 램프 신호 생성기(230)로부터 램프 신호(RS)를 공통으로 수신할 수 있다.

제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)의 전압들(또는 전류들)을 램프 신호(RS)와 비교할 수 있다. 지속적으로 감소하는(또는 증가하는) 램프 신호(RS)가 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)의 전압들(또는 전류들)보다 작아질 때(또는 커질 때), 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 출력 신호를 반전할 수 있다. 즉, 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 픽셀들(PX)로부터 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)로 출력된 전압들(또는 전류들)의 크기(또는 양)를 램프 신호(RS)와 비교한 결과들을 출력할 수 있다.

카운터 그룹(250)은 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)을 출력 신호들을 각각 수신하는 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)은 동일한 시점, 예를 들어 램프 신호(RS)가 감소(또는 증가)하기 시작할 때, 그 이전 또는 그 이후에 카운트를 시작할 수 있다. 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)은 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)의 출력 신호들이 반전할 때 카운트를 중지할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)의 각각은 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn) 중 대응하는 비교기의 출력 신호가 반전할 때 카운트를 중지할 수 있다.

즉, 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 램프 신호(RS)를 이용하여 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)의 전압들(또는 전류들)의 크기를 측정하고, 그리고 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)은 측정된 결과들을 디지털 값들로 변환할 수 있다.

제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)은 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)의 출력 신호들을 각각 수신하는 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)은 수신된 출력 신호들을 저장하고, 그리고 저장된 신호들을 제1 이미지 데이터(ID1)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)은 래치들을 포함할 수 있다.

타이밍 생성기(270)(TG)는 이미지 센서(200)가 동작하는 타이밍들을 제어할 수 있다. 타이밍 생성기(270)는 행 드라이버(220)가 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm)을 순차적으로 선택하는 타이밍들을 제어하고, 그리고 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm) 중 선택된 행 라인에 포함된 둘 이상의 라인들을 통해 신호들이 전달되는 타이밍들을 제어할 수 있다.

타이밍 생성기(270)는 램프 신호 생성기(230)가 램프 신호(RS)를 생성하고, 그리고 램프 신호를 초기화하는 타이밍들을 제어할 수 있다. 타이밍 생성기(270)는 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)이 비교를 시작하는 타이밍들 및 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)을 초기화하는 타이밍들을 제어할 수 있다.

타이밍 생성기(270)는 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)이 카운트를 시작하는 타이밍들 및 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)을 초기화하는 타이밍들을 제어할 수 있다. 타이밍 생성기(270)는 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)이 제1 이미지 데이터(D1)를 출력하는 타이밍들 및 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)을 초기화하는 타이밍들을 제어할 수 있다.

위에서 언급되지 않았지만, 타이밍 생성기(270)는 이미지 센서(200)가 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터(ID1)로 출력하는데 필요한 다양한 구성 요소들의 다양한 타이밍들을 제어하도록 구성될 수 있다.

도 3은 도 2의 이미지 센서(200)의 감지 구간(SI)의 예를 보여준다. 도 3에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킨다. 예시적으로, 시간(T)의 흐름에 따른 램프 신호(RS)의 전압의 변화가 도 3에 도시된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 감지 구간(SI)은 이미지 센서(200)의 픽셀 어레이(210)의 픽셀들(PX)의 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm) 중 하나의 행을 선택하고 그리고 선택된 행의 픽셀들(PX)에 의해 감지된 데이터를 제1 이미지 데이터(ID1)로 출력하는 구간일 수 있다.

감지 구간(SI)은 리셋 단계(RP)(Reset Phase) 및 신호 단계(SP)(Signal Phase)를 포함할 수 있다. 리셋 단계(RP)에서, 이미지 센서(200)는 내부적인 잡음을 검출할 수 있다. 리셋 단계(RP)는 초기화(INI) 및 카운트(CNT)를 포함할 수 있다.

리셋 단계(RP)의 초기화(INI) 시에, 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn), 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn), 그리고 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)은 초기화될 수 있다. 리셋 단계(RP)의 카운트(CNT) 시에, 램프 신호 생성기(230)는 램프 신호(RS)를 지속적으로 감소시킬 수 있다.

리셋 단계(RP)의 카운트(CNT) 시에, 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)은 초기화된 전압들(또는 전류들)을 가질 수 있다. 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)에 존재하는 초기화된 전압들(또는 전류들)의 잡음들을 램프 신호(RS)와 비교할 수 있다.

리셋 단계(RP)의 카운트(CNT) 시에, 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)은 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)에 의해 감지된 잡음들에 더하여, 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)의 잡음들, 예를 들어 직류 오프셋(DC offset) 또는 이득(gain)이 포함된 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)의 출력 신호들을 카운트할 수 있다. 즉, 리셋 단계(RP)에서, 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn) 및 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)의 잡음들이 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)에 의해 카운트 값들로 측정될 수 있다. 카운트 값들은 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)에 각각 저장될 수 있다.

신호 단계(SP)는 초기화(INI) 및 카운트(CNT)를 포함할 수 있다. 신호 단계(SP)의 초기화(INI) 시에, 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn), 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn), 그리고 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)은 초기화될 수 있다. 신호 단계(SP)의 초기화(INI) 시에, 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm) 중 선택된 행 라인의 픽셀들(PX)은 외부로부터 수신되는 광의 양을 전압들(또는 전류들)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 전압들(또는 전류들)은 픽셀들(PX)의 플로팅 디퓨전 노드에 저장될 수 있다.

신호 단계(SP)의 카운트(CNT) 시에, 램프 신호 생성기(230)는 램프 신호(RS)를 지속적으로 감소시킬 수 있다. 신호 단계(SP)의 카운트(CNT) 시에, 선택된 행의 픽셀들(PX)은 감지된 광의 양에 대응하는 전압들(또는 전류들)을 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)로 출력할 수 있다.

신호 단계(SP)의 카운트(CNT) 시에, 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)은 제1 내지 제n 열 라인들(CL1~CLn)의 전압들(또는 전류들)을 램프 신호(RS)와 각각 비교할 수 있다. 제1 내지 제n 카운터들(CNT1~CNTn)은 제1 내지 제n 비교기들(C1~Cn)의 출력 신호들을 각각 카운트할 수 있다.

카운트가 완료되면, 카운트 값들은 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)에 각각 저장될 수 있다. 제1 내지 제n 메모리들(M1~Mn)에 저장된 신호 단계(SP)의 카운트 값들로부터 리셋 단계(RP)의 카운트 값들이 감해질 수 있다. 즉, 잡음이 제거될 수 있다. 감해진 결과들은 제1 이미지 데이터(ID1)로 출력될 수 있다.

이미지 센서(200)는 감지 구간(SI)을 반복적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(200)는 제1 내지 제m 행 라인들(RL1~RLm)을 순차적으로 선택하며 감지 구간(SI)을 수행할 수 있다. 도 3에서, 구체적인 감지 구간(SI)의 시작과 끝이 도시되어 있다. 그러나 이미지 센서(200)의 구현에 따라, 감지 구간(SI)은 달라질 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 감지 구간(SI)은 한 번의 리셋 단계(RP) 및 한 번의 신호 단계(SP)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 감지 구간(SI)은 두 번의 리셋 단계들 및 두 번의 신호 단계들을 포함하도록 수정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인터페이스 회로(300)의 예를 보여준다. 예시적으로, 인터페이스 회로(300)는 도 1의 인터페이스 회로(130)에 대응할 수 있다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 인터페이스 회로(300)는 제1 내지 제3 커넥터들(301~303), 버퍼(310), 스테이트 머신(320), 물리 회로(330), 송신기 그룹(340)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 커넥터들(301~303)은 도 1의 제1 내지 제3 커넥터들(101~103)에 각각 대응할 수 있다. 버퍼(310)는 이미지 신호 프로세서(120)로부터 출력되는 제2 이미지 데이터(ID2)를 수신할 수 있다. 버퍼(310)는 제2 이미지 데이터(ID2)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 버퍼(310)는 제2 이미지 데이터(ID2)를 라인(예를 들어, 행)의 단위로 저장하는 라인 버퍼일 수 있다. 버퍼(310)는 적어도 두 개의 라인들의 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.

스테이트 머신(320)은 이미지 센서(110)로부터 구간 정보 신호(II)를 수신할 수 있다. 스테이트 머신(320)은 버퍼(310)에 적어도 하나의 라인의 데이터가 저장된 때에 그리고 구간 정보 신호(II)가 가리키는 적어도 하나의 구간에서 전압 또는 전류의 순간적인(transient) 변화가 발생하지 않도록 트리거 신호(TRG)를 활성화할 수 있다.

예를 들어, 버퍼(310)는 트리거 신호(TRG)에 응답하여 하나의 라인의 데이터를 물리 회로(330)로 출력할 수 있다. 또는, 물리 회로(330)는 트리거 신호(TRG)에 응답하여 버퍼(310)로부터 하나의 라인의 데이터를 읽을 수 있다. 도 4에서 트리거 신호(TRG)는 버퍼(310) 및 물리 회로(330) 모두에 전달되는 것으로 도시되지만, 트리거 신호(TRG)는 버퍼(310) 및 물리 회로(330) 중 하나에 전달될 수 있다.

물리 회로(330)는 버퍼(310)로부터 하나의 라인의 데이터를 수신할 수 있다. 물리 회로(330)는 하나의 라인의 데이터를 송신을 위해 적합한 형태로 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 물리 회로(330)는 하나의 라인의 데이터를 MIPI에 의해 정해진 C-PHY에 기반하여 인코딩할 수 있다. 물리 회로(330)는 인코딩된 데이터에 반하여 송신기 그룹(340)을 구동할 수 있다.

송신기 그룹(340)은 제1 내지 제3 송신기들(T1~T3), 그리고 고속 송신기(HT)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 송신기들(T1~T3)은 제1 내지 제3 커넥터들(301, 302, 303)에 각각 연결될 수 있다. 고속 송신기(HT)는 제1 내지 제3 커넥터들(301~303)에 각각 연결되는 세 개의 출력들을 가질 수 있다.

제1 내지 제3 송신기들(T1~T3)은 저전력 모드(LP)의 저전력 구간에서 저전력 전송을 수행할 수 있다. 고속 송신기(HT)는 고속 전송 모드(HS)의 고속 전송 구간에서 고속 전송을 수행할 수 있다. 제1 내지 제3 송신기들(T1~T3), 그리고 고속 송신기(HT)는 MIPI에 의해 정해진 C-PHY에 기반하여 저전력 전송 및 고속 전송을 수행할 수 있다.

도 5는 인터페이스 회로(300)가 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력하는 예를 보여준다. 도 5에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 제3 이미지 데이터(ID3)로 출력되는 신호의 예를 보여준다. 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 인터페이스 회로(300)는 고속 전송 모드(HS)에서 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력할 수 있다.

초기에, 인터페이스 회로(300)는 저전력 모드(LP)일 수 있다. 버퍼(310)에 적어도 하나의 라인의 데이터가 저장되면, 인터페이스 회로(300)는 고속 전송 모드(HS)로 진입하고, 그리고 고속 전송을 통해 하나의 라인의 데이터를 제3 이미지 데이터(ID3)로 출력할 수 있다. 이후에, 인터페이스 회로(300)는 다시 저전력 모드(LP)로 진입할 수 있다.

인터페이스 회로(300)는 저전력 모드(LP) 및 고속 전송 모드(HS)를 반복하며, 라인 단위의 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력할 수 있다. 인터페이스 회로(300)가 저전력 모드(LP)로부터 고속 전송 모드(HS)로 진입할 때, 전송 시작(SoT)(Start of Trannmission)의 전송 시작 구간이 발생할 수 있다. 인터페이스 회로(300)가 고속 전송 모드(HS)로부터 저전력 모드(LP)로 진입할 때, 전송 종료(End of Transmission)의 전송 종료 구간이 발생할 수 있다.

전송 시작(SoT) 또는 전송 종료(EoT)의 적어도 하나에서, 전압 또는 전류의 순간적인(transient) 변화가 발생할 수 있다. 예를 들어, 저전력 모드(LP)로부터 고속 전송 모드(HS)로 전환하는 전송 시작(SoT)에서, 인터페이스 회로(300)에서 소비되는 전류량이 갑작스레 증가할 수 있다. 이는 순간적으로 전류량이 증가(또는 감소)하는 피크 전류를 유발할 수 있다.

예를 들어, 고속 전송 모드(HS)로부터 저전력 모드(LP)로 전환하는 전송 종료(EoT)에서, 인터페이스 회로(300)에서 소비되는 전류량이 갑작스레 감소할 수 있다. 이는 순간적으로 전류량이 감소(또는 증가)하는 피크 전류를 유발할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(110) 및 인터페이스 회로(130)는 제4 커넥터(104)를 통해 공통으로 전원을 수신하도록 구성된다. 따라서, 인터페이스 회로(130)에서 발생하는 피크 전류는 이미지 센서(110)에서도 동일하게 발생할 수 있다.

도 6은 이미지 센서(110)의 램프 신호(RS)의 변화 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력을 함께 보여준다. 도 6에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킬 수 있다. 도 6에서, 램프 신호(RS) 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력이 도시된다. 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 램프 신호(RS) 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력이 함께 도시되지만, 램프 신호(RS)의 전압(V) 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력의 전압은 서로 독립적일 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 점선의 원으로 도시된 바와 같이, 첫 번째 감지 구간(SI)의 리셋 단계(RP)의 카운트(CNT)에서 전송 시작(SoT)이 발생할 수 있다. 또한, 첫 번째 감지 구간(SI)의 신호 단계(SP)의 카운트(CNT)에서 전송 종료(EoT)가 발생할 수 있다. 또한, 두 번째 감지 구간(SI)의 신호 단계(SP)의 초기화(INI) 및 카운트(CNT)에서 전송 종료(EoT)가 발생할 수 있다.

리셋 단계(RP) 및 신호 단계(SP)의 카운트(CNT)는 램프 신호(RS)를 이용하여 잡음 또는 신호의 크기를 측정할 수 있다. 카운트(CNT)에서 피크 전류가 발생하면, 램프 신호(RS)의 레벨에서도 피크가 발생할 수 있다. 즉, 잡음 또는 신호의 크기를 측정할 때 램프 신호(RS)에 피크 잡음이 발생할 수 있다. 램프 신호(RS)의 피크 잡음은 예를 들어 제3 이미지 데이터(ID3)에서 가로 방향의 줄무늬로 나타날 수 있다.

이와 같이, 인터페이스 회로(130)의 피크 전류로 인한 잡음을 방지하기 위하여, 이미지 센서(110)는 감지 구간(SI) 동안 피크 전류에 의해 잡음이 발생할 수 있는 적어도 하나의 구간(예를 들어, 시간 구간)의 정보를 구간 정보 신호(II)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 구간은 램프 신호(RS)가 지속적으로 감소(또는 증가)하는 구간의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

인터페이스 회로(130)는 구간 정보 신호(II)가 가리키는 적어도 하나의 구간 동안 전송 시작(SoT) 또는 전송 종료(EoT)와 같은 피크 전류를 발생할 수 있는 동작을 금지하고, 그리고 적어도 하나의 구간의 밖에서(시간 상으로) 피크 전류를 발생할 수 있는 동작을 수행할 수 있다.

도 7은 인터페이스 회로(300)의 동작 방법의 예를 보여준다. 도 1, 도 4 및 도 7을 참조하면, S110 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 이미지 센서(110)로부터 구간 정보 신호(II)를 수신할 수 있다. 구간 정보 신호(II)는 하나의 감지 구간(SI)에 속한 적어도 하나의 금지 구간의 정보를 포함할 수 있다.

S120 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)에 기반하여 금지 구간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(300)는 인터페이스 회로(300)의 동작 특성, 그리고 구간 정보 신호(II)가 가리키는 적어도 하나의 구간에 대한 정보에 기반하여, 트리거 신호(TGR)의 활성화가 금지되는 금지 구간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(300)는 하나의 감지 구간(SI)에서 적어도 하나의 금지 구간을 계산할 수 있다.

S130 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 금지 구간의 밖에서 트리거 신호(TGR)를 활성화할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(300)는 버퍼(310)에 적어도 하나의 라인의 데이터가 저장된 후에, 그리고 금지 구간이 아닌 때에 트리거 신호(TRG)를 활성화할 수 있다. 트리거 신호(TRG)에 응답하여, 인터페이스 회로(300)는 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력할 수 있다.

도 8은 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)의 예를 보여준다. 도 8에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킨다. 도 8에서, 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)가 도시된다. 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)가 함께 도시되지만, 램프 신호(RS)의 전압(V) 및 구간 정보 신호(II)의 전압은 서로 독립적일 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 구간 정보 신호(II)는 감지 구간(SI)에서 제1 크리티컬 구간(CI1) 및 제2 크리티컬 구간(CI2)을 포함할 수 있다. 제1 크리티컬 구간(CI1)은 리셋 단계(RP)에서 지속적으로 감소(또는 증가)하는 램프 신호(RS)와 연관될 수 있다. 제2 크리티컬 구간(CI2)은 신호 단계(SP)에서 지속적으로 감소(또는 증가)하는 램프 신호(RS)와 연관될 수 있다.

이미지 센서(200)는 제1 크리티컬 구간(CI1) 및 제2 크리티컬 구간(CI2)에서 구간 정보 신호(II)를 하이 레벨로 제어함으로써, 제1 크리티컬 구간(CI1) 및 제2 크리티컬 구간(CI2)을 인터페이스 회로(130)에 알릴 수 있다. 예시적으로, 제1 크리티컬 구간(CI1) 및 제2 크리티컬 구간(CI2)의 시간 상의 위치는 이미지 센서(200)의 구조 및 동작 특색에 의존하여 결정될 수 있다. 도 8에 도시된 제1 크리티컬 구간(CI1) 및 제2 크리티컬 구간(CI2)은 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하지 않는다.

예시적으로, 타이밍 생성기(270)는 구간 정보 신호(II)가 하이 레벨로 천이되는 타이밍들 및 구간 정보 신호(II)가 로우 레벨로 천이되는 타이밍들을 제어할 수 있다. 타이밍 생성기(270)가 구간 정보 신호(II)를 제어하는 타이밍들은 이미지 센서(200)의 제조 시에 이미지 센서(200)에 설정될 수 있다.

도 9는 인터페이스 회로(300)가 전송 시작(SoT)에 기반하여 금지 구간을 계산하는 예를 보여준다. 도 9에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킨다. 도 9에서, 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)가 도시된다. 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)가 함께 도시되지만, 램프 신호(RS)의 전압(V) 및 구간 정보 신호(II)의 전압은 서로 독립적일 수 있다.

도 1, 도 4 및 도 9를 참조하면, 이미지 센서(110)는 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이 구간 정보 신호(II)를 제어할 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)가 하이 레벨인 동안 전송 시작(SoT)이 발생하지 않도록 트리거 신호(TRG)의 금지 구간을 계산할 수 있다.

인터페이스 회로(300)는 트리거 신호(TRG)가 활성화된 후 송신기 그룹(340)에서 전송 시작(SoT)이 발생할 때까지의 시간을 전송 지연(TD)으로서 금지 구간에 반영할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)보다 전송 지연(TD)만큼 앞선(advanced) 중간 신호를 계산함으로써, 전송 지연(TD)을 금지 구간에 반영할 수 있다.

또한, 인터페이스 회로(300)는 전송 시작(SoT)의 구간의 시간 길이만큼 중간 신호보다 시간 상에서 앞선 방향으로 확장(EXT)된 제1 금지 구간 신호(INH1)를 계산함으로써, 전송 시작(SoT)의 구간의 시간 길이를 금지 구간에 반영할 수 있다. 제1 금지 구간 신호(INH1)에 따라 금지 구간을 설정하면, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)가 하이 레벨인 동안 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력을 위해 전송 시작(SoT)이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

도 10은 인터페이스 회로(300)가 전송 종료(EoT)에 기반하여 금지 구간을 계산하는 예를 보여준다. 도 10에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킨다. 도 10에서, 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)가 도시된다. 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 램프 신호(RS) 및 구간 정보 신호(II)가 함께 도시되지만, 램프 신호(RS)의 전압(V) 및 구간 정보 신호(II)의 전압은 서로 독립적일 수 있다.

도 1, 도 4 및 도 10을 참조하면, 이미지 센서(110)는 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이 구간 정보 신호(II)를 제어할 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)가 하이 레벨인 동안 전송 종료(EoT)가 발생하지 않도록 트리거 신호(TRG)의 금지 구간을 계산할 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 인터페이스 회로(300)는 라인의 단위로 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력할 수 있다. 따라서, 전송 시작(SoT) 및 전송 종료(EoT)의 사이에 제3 이미지 데이터(ID3)로 출력되는 데이터의 양은 동일(예를 들어, 라인 데이터)할 수 있다. 따라서, 인터페이스 회로(300)는 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력하는 주파수에 기반하여, 제3 이미지 데이터(ID3)의 고속 전송 모드(HS)의 시간 길이, 즉 고속 전송 구간의 시간 길이를 전송 시간(TT)으로 계산할 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)보다 전송 시간(TT)만큼 지연된 중간 신호를 계산함으로써, 전송 시작(SoT)이 발생한 후 전송 종료(EoT)가 발생할 때까지의 시간을 금지 구간에 반영할 수 있다.

또한, 인터페이스 회로(300)는 전송 종료(EoT)의 구간의 시간 길이만큼 중간 신호보다 시간 상에서 지연된 방향으로 확장(EXT)된 지연된 제2 금지 구간 신호(INH2)를 계산함으로써, 전송 종료(EoT)의 구간의 시간 길이를 금지 구간에 반영할 수 있다. 제2 금지 구간 신호(INH2)에 따라 금지 구간을 설정하면, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)가 하이 레벨인 동안 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력을 위해 전송 종료(EoT)가 발생하는 것을 회피할 수 있다.

도 11은 인터페이스 회로(300)가 전송 시작(SoT) 및 전송 종료(EoT)에 기반하여 금지 구간을 계산하는 예를 보여준다. 도 11에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킨다. 도 11에서, 구간 정보 신호(II), 제1 금지 구간 신호(INH1), 제2 금지 구간 신호(INH2) 및 구간 금지 신호(INH)가 도시된다. 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 구간 정보 신호(II), 제1 금지 구간 신호(INH1), 제2 금지 구간 신호(INH2) 및 구간 금지 신호(INH)가 함께 도시되지만, 구간 정보 신호(II), 제1 금지 구간 신호(INH1), 제2 금지 구간 신호(INH2) 및 구간 금지 신호(INH)의 전압들은 서로 독립적일 수 있다.

도 1, 도 4 및 도 11을 참조하면, 인터페이스 회로(300)는 제1 금지 구간 신호(INH1) 및 제2 금지 구간 신호(INH2)에 대해 논리합(OR) 연산을 수행함으로써, 금지 구간 신호(INH)를 계산할 수 있다.

도 11에서, 금지 구간 신호(INH)가 가리키는 금지 구간이 아닌 구간들은 점으로 채워진 사각형의 형태로 표시되어 있다. 금지 구간 신호(INH)가 가리키는 금지 구간 동안 트리거 신호(TRG)의 활성화를 금지하면, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)가 가리키는 적어도 하나의 구간에서 전송 시작(SoT) 또는 전송 종료(EoT)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 이미지 데이터(ID1) 또는 제3 이미지 데이터(ID3)에서 잡음이 추가되는 것이 방지된다.

도 12는 인터페이스 회로(300)가 금지 구간에 기반하여 제3 이미지 데이터(ID3)를 출력하는 예를 보여준다. 도 11에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 전압(V)을 가리킨다.

도 1, 도 4 및 도 12를 참조하면, 인터페이스 회로(300)는 금지 구간 신호(INH)가 가리키는 금지 신호의 밖(시간 상에서)에서 트리거 신호(TRG)를 활성화(예를 들어, 하이 레벨 및 로우 레벨로 천이)할 수 있다. 도 12에서, 램프 신호(RS), 구간 정보 신호(II), 금지 구간 신호(INH), 트리거 신호(TRG) 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력이 도시된다. 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 램프 신호(RS), 구간 정보 신호(II), 금지 구간 신호(INH), 트리거 신호(TRG) 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력이 함께 도시되지만, 램프 신호(RS), 구간 정보 신호(II), 금지 구간 신호(INH), 트리거 신호(TRG) 및 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력의 전압들은 서로 독립적일 수 있다.

트리거 신호(TRG)가 활성화된 후 전송 지연(TD)이 경과한 후에, 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력을 위한 전송 시작(SoT)이 발생할 수 있다. 전송 시작(SoT)이 발생한 후 전송 시간(TT)이 경과한 후에, 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력에 따른 전송 종료(EoT)가 발생할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 전송 시작(SoT) 및 전송 종료(EoT)는 구간 정보 신호(II)가 가리키는 제1 크리티컬 구간(CI1) 및 제2 크리티컬 구간(CI2)과 중복되지 않을 수 있다.

도 13은 카메라 모듈(100)이 금지 구간을 설정 및 초기화하는 예를 보여준다. 도 1, 도 4 및 도 13을 참조하면, S210 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)의 토글을 검출할 수 있다. 구간 정보 신호(II)의 토글이 검출됨에 따라, S220 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 S110 단계 내지 S130 단계를 수행하여 금지 구간을 설정할 수 있다.

예를 들어, 이미지 센서(110)가 첫 번째 라인의 제1 이미지 데이터를 생성하는 동안, 이미지 센서(110)는 구간 정보 신호(II)를 토글할 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 버퍼(310)에 제2 이미지 데이터(ID2)가 전달되기 전에, 구간 정보 신호(II)의 토글에 응답하여 금지 구간을 설정할 수 있다.

카메라 모듈(100)이 대상의 이미지를 지속적으로 캡처하는 동안, 이미지 센서(110)는 라인의 단위로 제1 이미지 데이터(ID1)를 주기적으로 출력할 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 설정된 금지 구간을 반복적으로 이용하여 제3 이미지 데이터(ID3)의 출력을 트리거할 수 있다.

예시적으로, 금지 구간에 기반하여, 트리거 신호(TGR)의 활성화 타이밍은 구간 정보 신호(II)의 토글 타이밍들 중 적어도 하나로부터 설정될 수 있다. 예를 들어, 트리거 신호(TGR)의 활성화 타이밍은 구간 정보 신호(II)의 토글 타이밍들 중 적어도 하나로부터의 지연값으로 설정될 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 이미지 센서(110)가 감지를 시작하는 타이밍을 알 수 없으므로, 구간 정보 신호(II)의 토글 타이밍에 기초하여 트리거 신호(TGR)의 활성화 타이밍을 결정할 수 있다.

예를 들어, 인터페이스 회로(300)는 카운터를 포함할 수 있다. 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)의 특정한 토글 타이밍 후에 카운트를 시작하고, 그리고 카운트 값이 지연값에 도달한 때에 트리거 신호(TRG)를 활성화할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은 카운터로 한정되지 않으며, 구간 정보 신호(II)의 특정한 토글(또는 천이) 타이밍으로부터 지연값만큼 지연된 시점에 트리거 신호(TGR)를 활성화할 수 있는 다양한 수단들로 구현될 수 있다.

S230 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)의 고정을 검출할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(100)이 대상의 이미지를 캡처하지 않을 때, 구간 정보 신호(II)는 토글하지 않고 고정될 수 있다. S240 단계에서, 인터페이스 회로(300)는 구간 정보 신호(II)가 임계 시간 이상 고정될 때, 설정된 금지 구간을 리셋할 수 있다. 예를 들어, 임계 시간은 하나의 감지 구간(SI)에 대응하는 시간, 감지 구간(SI)의 절반에 대응하는 시간, 감지 구간(SI)의 k배(k는 양의 실수)와 같이, 감지 구간(SI)의 시간 길이에 의존하여 결정될 수 있다.

이후에, 임의의 시간에 카메라 모듈(100)이 대상의 이미지의 캡처를 재개하면, S210 단계 및 S220 단계에서 인터페이스 회로(300)는 금지 구간을 다시 설정할 수 있다.

도 14는 멀티 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다. 도 15는 도 14의 카메라 모듈의 상세 블록도이다.

도 14를 참조하면, 전자 장치(1000)는 카메라 모듈 그룹(1100), 애플리케이션 프로세서(1200), PMIC(1300) 및 외부 메모리(1400)를 포함할 수 있다.

카메라 모듈 그룹(1100)은 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)을 포함할 수 있다. 비록 도면에는 3개의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)이 배치된 실시예가 도시되어 있으나, 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 카메라 모듈 그룹(1100)은 2개의 카메라 모듈만을 포함하도록 변형되어 실시될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 카메라 모듈 그룹(1100)은 n개(n은 4 이상의 자연수)의 카메라 모듈을 포함하도록 변형되어 실시될 수도 있다. 예시적으로, 카메라 모듈 그룹(1100)의 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)의 각각은 도 1의 카메라 모듈(100)을 포함할 수 있다.

이하, 도 15를 참조하여, 카메라 모듈(1100b)의 상세 구성에 대해 보다 구체적으로 설명할 것이나, 이하의 설명은 실시예에 따라 다른 카메라 모듈들(1100a, 1100b)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

도 15를 참조하면, 카메라 모듈(1100b)은 프리즘(1105), 광학 경로 폴딩 요소(Optical Path Folding Element, 이하, ˝OPFE˝)(1110), 액츄에이터(1130), 이미지 센싱 장치(1140) 및 저장부(1150)를 포함할 수 있다.

프리즘(1105)은 광 반사 물질의 반사면(1107)을 포함하여 외부로부터 입사되는 광(L)의 경로를 변형시킬 수 있다.

몇몇 실시예에서, 프리즘(1105)은 제1 방향(X)으로 입사되는 광(L)의 경로를 제1 방향(X)에 수직인 제2 방향(Y)으로 변경시킬 수 있다. 또한, 프리즘(1105)은 광 반사 물질의 반사면(1107)을 중심축(1106)을 중심으로 A방향으로 회전시키거나, 중심축(1106)을 B방향으로 회전시켜 제1 방향(X)으로 입사되는 광(L)의 경로를 수직인 제2 방향(Y)으로 변경시킬 수 있다. 이때, OPFE(1110)도 제1 방향(X)및 제2 방향(Y)과 수직인 제3 방향(Z)로 이동할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 도시된 것과 같이, 프리즘(1105)의 A방향 최대 회전 각도는 플러스(+) A방향으로는 15도(degree)이하이고, 마이너스(-) A방향으로는 15도보다 클 수 있으나, 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다.

몇몇 실시예에서, 프리즘(1105)은 플러스(+) 또는 마이너스(-) B방향으로 20도 내외, 또는 10도에서 20도, 또는 15도에서 20도 사이로 움직일 수 있고, 여기서, 움직이는 각도는 플러스(+) 또는 마이너스(-) B방향으로 동일한 각도로 움직이거나, 1도 내외의 범위로 거의 유사한 각도까지 움직일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 프리즘(1105)은 광 반사 물질의 반사면(1107)을 중심축(1106)의 연장 방향과 평행한 제3 방향(예를 들어, Z방향)으로 이동할 수 있다.

OPFE(1110)는 예를 들어 m(여기서, m은 자연수)개의 그룹으로 이루어진 광학 렌즈를 포함할 수 있다. m개의 렌즈는 제2 방향(Y)으로 이동하여 카메라 모듈(1100b)의 광학 줌 배율(optical zoom ratio)을 변경할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(1100b)의 기본 광학 줌 배율을 Z라고할 때, OPFE(1110)에 포함된 m개의 광학 렌즈를 이동시킬 경우, 카메라 모듈(1100b)의 광학 줌 배율은 3Z 또는 5Z 또는 5Z 이상의 광학 줌 배율로 변경될 수 있다.

액츄에이터(1130)는 OPFE(1110) 또는 광학 렌즈(이하, 광학 렌즈로 지칭)를 특정 위치로 이동시킬 수 있다. 예를 들어 액츄에이터(1130)는 정확한 센싱을 위해 이미지 센서(1142)가 광학 렌즈의 초점 거리(focal length)에 위치하도록 광학 렌즈의 위치를 조정할 수 있다.

이미지 센싱 장치(1140)는 이미지 센서(1142), 제어 로직(1144) 및 메모리(1146)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(1142)는 광학 렌즈를 통해 제공되는 광(L)을 이용하여 센싱 대상의 이미지를 센싱할 수 있다. 이미지 센싱 장치(1140)는 도 1의 이미지 센서(110)에 대응할 수 있다. 예시적으로, 이미지 신호 프로세서(120) 및 인터페이스 회로(130)는 도면이 불필요하게 복잡해지는 것을 회피하기 위하여 도 15에서 생략되어 있다.

제어 로직(1144)은 카메라 모듈(1100b)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 로직(1144)은 제어 신호 라인(CSLb)을 통해 제공된 제어 신호에 따라 카메라 모듈(1100b)의 동작을 제어할 수 있다.

메모리(1146)는 캘리브레이션 데이터(1147)와 같은 카메라 모듈(1100b)의 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 캘리브레이션 데이터(1147)는 카메라 모듈(1100b)이 외부로부터 제공된 광(L)을 이용하여 이미지 데이터를 생성하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다. 캘리브레이션 데이터(1147)는 예를 들어, 앞서 설명한 회전도(degree of rotation)에 관한 정보, 초점 거리(focal length)에 관한 정보, 광학 축(optical axis)에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(1100b)이 광학 렌즈의 위치에 따라 초점 거리가 변하는 멀티 스테이트(multi state) 카메라 형태로 구현될 경우, 캘리브레이션 데이터(1147)는 광학 렌즈의 각 위치별(또는 스테이트별) 초점 거리 값과 오토 포커싱(auto focusing)과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

저장부(1150)는 이미지 센서(1142)를 통해 센싱된 이미지 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1150)는 이미지 센싱 장치(1140)의 외부에 배치될 수 있으며, 이미지 센싱 장치(1140)를 구성하는 센서 칩과 스택된(stacked) 형태로 구현될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 저장부(1150)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)으로 구현될 수 있으나 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 14와 도 15를 함께 참조하면, 몇몇 실시예에서, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각은 액츄에이터(1130)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각은 그 내부에 포함된 액츄에이터(1130)의 동작에 따른 서로 동일하거나 서로 다른 캘리브레이션 데이터(1147)를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 중 하나의 카메라 모듈(예를 들어, 1100b)은 앞서 설명한 프리즘(1105)과 OPFE(1110)를 포함하는 폴디드 렌즈(folded lens) 형태의 카메라 모듈이고, 나머지 카메라 모듈들(예를 들어, 1100a, 1100b)은 프리즘(1105)과 OPFE(1110)가 포함되지 않은 버티칼(vertical) 형태의 카메라 모듈일 수 있으나, 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다.

몇몇 실시예에서, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 중 하나의 카메라 모듈(예를 들어, 1100c)은 예를 들어, IR(Infrared Ray)을 이용하여 깊이(depth) 정보를 추출하는 버티컬 형태의 깊이 카메라(depth camera)일 수 있다. 이 경우, 애플리케이션 프로세서(1200)는 이러한 깊이 카메라로부터 제공받은 이미지 데이터와 다른 카메라 모듈(예를 들어, 1100a 또는 1100b)로부터 제공받은 이미지 데이터를 병합(merge)하여 3차원 깊이 이미지(3D depth image)를 생성할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 중 적어도 두 개의 카메라 모듈(예를 들어, 1100a, 1100b)은 서로 다른 관측 시야(Field of View, 시야각)를 가질 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 중 적어도 두 개의 카메라 모듈(예를 들어, 1100a, 1100b)의 광학 렌즈가 서로 다를 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 몇몇 실시예에서, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각의 시야각은 서로 다를 수 있다. 이 경우, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각에 포함된 광학 렌즈 역시 서로 다를 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

몇몇 실시예에서, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각은 서로 물리적으로 분리되어 배치될 수 있다. 즉, 하나의 이미지 센서(1142)의 센싱 영역을 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)이 분할하여 사용하는 것이 아니라, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각의 내부에 독립적인 이미지 센서(1142)가 배치될 수 있다.

다시 도 14를 참조하면, 애플리케이션 프로세서(1200)는 이미지 처리 장치(1210), 메모리 컨트롤러(1220), 내부 메모리(1230)를 포함할 수 있다. 애플리케이션 프로세서(1200)는 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)과 분리되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 프로세서(1200)와 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)은 별도의 반도체 칩으로 서로 분리되어 구현될 수 있다.

이미지 처리 장치(1210)는 복수의 서브 이미지 프로세서(1212a, 1212b, 1212c), 이미지 생성기(1214) 및 카메라 모듈 컨트롤러(1216)를 포함할 수 있다.

이미지 처리 장치(1210)는 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)의 개수에 대응하는 개수의 복수의 서브 이미지 프로세서(1212a, 1212b, 1212c)를 포함할 수 있다.

각각의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)로부터 생성된 이미지 데이터는 서로 분리된 이미지 신호 라인(ISLa, ISLb, ISLc)를 통해 대응되는 서브 이미지 프로세서(1212a, 1212b, 1212c)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(1100a)로부터 생성된 이미지 데이터는 이미지 신호 라인(ISLa)을 통해 서브 이미지 프로세서(1212a)에 제공되고, 카메라 모듈(1100b)로부터 생성된 이미지 데이터는 이미지 신호 라인(ISLb)을 통해 서브 이미지 프로세서(1212b)에 제공되고, 카메라 모듈(1100c)로부터 생성된 이미지 데이터는 이미지 신호 라인(ISLc)을 통해 서브 이미지 프로세서(1212c)에 제공될 수 있다. 이러한 이미지 데이터 전송은 예를 들어, MIPI(Mobile Industry Processor Interface)에 기반한 카메라 직렬 인터페이스(CSI; Camera Serial Interface)를 이용하여 수행될 수 있으나, 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 몇몇 실시예에서, 하나의 서브 이미지 프로세서가 복수의의 카메라 모듈에 대응되도록 배치될 수도 있다. 예를 들어, 서브 이미지 프로세서(1212a)와 서브 이미지 프로세서(1212c)가 도시된 것처럼 서로 분리되어 구현되는 것이 아니라 하나의 서브 이미지 프로세서로 통합되어 구현되고, 카메라 모듈(1100a)과 카메라 모듈(1100c)로부터 제공된 이미지 데이터는 선택 소자(예를 들어, 멀티플렉서) 등을 통해 선택된 후, 통합된 서브 이미지 프로세서에 제공될 수 있다.

각각의 서브 이미지 프로세서(1212a, 1212b, 1212c)에 제공된 이미지 데이터는 이미지 생성기(1214)에 제공될 수 있다. 이미지 생성기(1214)는 이미지 생성 정보(Generating Information) 또는 모드 신호(Mode Signal)에 따라 각각의 서브 이미지 프로세서(1212a, 1212b, 1212c)로부터 제공된 이미지 데이터를 이용하여 출력 이미지를 생성할 수 있다.

구체적으로, 이미지 생성기(1214)는 이미지 생성 정보 또는 모드 신호에 따라, 서로 다른 시야각을 갖는 카메라 모듈들(1100a, 1100b, 1100c)로부터 생성된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 병합(merge)하여 출력 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 이미지 생성기(1214)는 이미지 생성 정보 또는 모드 신호에 따라, 서로 다른 시야각을 갖는 카메라 모듈들(1100a, 1100b, 1100c)로부터 생성된 이미지 데이터 중 어느 하나를 선택하여 출력 이미지를 생성할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 이미지 생성 정보는 줌 신호(zoom signal or zoom factor)를 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 모드 신호는 예를 들어, 유저(user)로부터 선택된 모드에 기초한 신호일 수 있다.

이미지 생성 정보가 줌 신호(줌 팩터)이고, 각각의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)이 서로 다른 관측 시야(시야각)를 갖는 경우, 이미지 생성기(1214)는 줌 신호의 종류에 따라 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 줌 신호가 제1 신호일 경우, 카메라 모듈(1100a)로부터 출력된 이미지 데이터와 카메라 모듈(1100c)로부터 출력된 이미지 데이터를 병합한 후, 병합된 이미지 신호와 병합에 사용하지 않은 카메라 모듈(1100b)로부터 출력된 이미지 데이터를 이용하여, 출력 이미지를 생성할 수 있다. 만약, 줌 신호가 제1 신호와 다른 제2 신호일 경우, 이미지 생성기(1214)는 이러한 이미지 데이터 병합을 수행하지 않고, 각각의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)로부터 출력된 이미지 데이터 중 어느 하나를 선택하여 출력 이미지를 생성할 수 있다. 하지만 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 이미지 데이터를 처리하는 방법은 얼마든지 변형되어 실시될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 이미지 생성기(1214)는 복수의 서브 이미지 프로세서(1212a, 1212b, 1212c) 중 적어도 하나로부터 노출 시간이 상이한 복수의 이미지 데이터를 수신하고, 복수의 이미지 데이터에 대하여 HDR(high dynamic range) 처리를 수행함으로서, 다이나믹 레인지가 증가된 병합된 이미지 데이터를 생성할 수 있다.

카메라 모듈 컨트롤러(1216)는 각각의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 카메라 모듈 컨트롤러(1216)로부터 생성된 제어 신호는 서로 분리된 제어 신호 라인(CSLa, CSLb, CSLc)를 통해 대응되는 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)에 제공될 수 있다.

복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 중 어느 하나는 줌 신호를 포함하는 이미지 생성 정보 또는 모드 신호에 따라 마스터(master) 카메라(예를 들어, 1100b)로 지정되고, 나머지 카메라 모듈들(예를 들어, 1100a, 1100c)은 슬레이브(slave) 카메라로 지정될 수 있다. 이러한 정보는 제어 신호에 포함되어, 서로 분리된 제어 신호 라인(CSLa, CSLb, CSLc)를 통해 대응되는 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)에 제공될 수 있다.

줌 팩터 또는 동작 모드 신호에 따라 마스터 및 슬레이브로서 동작하는 카메라 모듈이 변경될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(1100a)의 시야각이 카메라 모듈(1100b)의 시야각보다 넓고, 줌 팩터가 낮은 줌 배율을 나타낼 경우, 카메라 모듈(1100b)이 마스터로서 동작하고, 카메라 모듈(1100a)이 슬레이브로서 동작할 수 있다. 반대로, 줌 팩터가 높은 줌 배율을 나타낼 경우, 카메라 모듈(1100a)이 마스터로서 동작하고, 카메라 모듈(1100b)이 슬레이브로서 동작할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 카메라 모듈 컨트롤러(1216)로부터 각각의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)에 제공되는 제어 신호는 싱크 인에이블 신호(sync enable) 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(1100b)이 마스터 카메라이고, 카메라 모듈들(1100a, 1100c)이 슬레이브 카메라인 경우, 카메라 모듈 컨트롤러(1216)는 카메라 모듈(1100b)에 싱크 인에이블 신호를 전송할 수 있다. 이러한 싱크 인에이블 신호를 제공받은 카메라 모듈(1100b)은 제공받은 싱크 인에이블 신호를 기초로 싱크 신호(sync signal)를 생성하고, 생성된 싱크 신호를 싱크 신호 라인(SSL)을 통해 카메라 모듈들(1100a, 1100c)에 제공할 수 있다. 카메라 모듈(1100b)과 카메라 모듈들(1100a, 1100c)은 이러한 싱크 신호에 동기화되어 이미지 데이터를 애플리케이션 프로세서(1200)에 전송할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 카메라 모듈 컨트롤러(1216)로부터 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)에 제공되는 제어 신호는 모드 신호에 따른 모드 정보를 포함할 수 있다. 이러한 모드 정보에 기초하여 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)은 센싱 속도와 관련하여 제1 동작 모드 및 제2 동작 모드로 동작할 수 있다.

복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)은 제1 동작 모드에서, 제1 속도로 이미지 신호를 생성(예를 들어, 제1 프레임 레이트의 이미지 신호를 생성)하여 이를 제1 속도보다 높은 제2 속도로 인코딩(예를 들어, 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트의 이미지 신호를 인코딩)하고, 인코딩된 이미지 신호를 애플리케이션 프로세서(1200)에 전송할 수 있다. 이때, 제2 속도는 제1 속도의 30배 이하일 수 있다.

애플리케이션 프로세서(1200)는 수신된 이미지 신호, 다시 말해서 인코딩된 이미지 신호를 내부에 구비되는 내부 메모리(1230) 또는 애플리케이션 프로세서(1200) 외부의 메모리(1400)에 저장하고, 이후, 내부 메모리(1230) 또는 외부의 메모리(1400)로부터 인코딩된 이미지 신호를 독출하여 디코딩하고, 디코딩된 이미지 신호에 기초하여 생성되는 이미지 데이터를 디스플레이할 수 있다. 예컨대 이미지 처리 장치(1210)의 복수의 서브 프로세서들(1212a, 1212b, 1212c) 중 대응하는 서브 프로세서가 디코딩을 수행할 수 있으며, 또한 디코딩된 이미지 신호에 대하여 이미지 처리를 수행할 수 있다.

복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)은 제2 동작 모드에서, 제1 속도보다 낮은 제3 속도로 이미지 신호를 생성(예를 들어, 제1 프레임 레이트보다 낮은 제3 프레임 레이트의 이미지 신호를 생성)하고, 이미지 신호를 애플리케이션 프로세서(1200)에 전송할수 있다. 애플리케이션 프로세서(1200)에 제공되는 이미지 신호는 인코딩되지 않은 신호일 수 있다. 애플리케이션 프로세서(1200)는 수신되는 이미지 신호에 대하여 이미지 처리를 수행하거나 또는 이미지 신호를 내부의 메모리(1230) 또는 외부의 메모리(1400)에 저장할 수 있다.

PMIC(1300)는 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각에 전력, 예컨대 전원 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, PMIC(1300)는 애플리케이션 프로세서(1200)의 제어 하에, 파워 신호 라인(PSLa)을 통해 카메라 모듈(1100a)에 제1 전력을 공급하고, 파워 신호 라인(PSLb)을 통해 카메라 모듈(1100b)에 제2 전력을 공급하고, 파워 신호 라인(PSLc)을 통해 카메라 모듈(1100c)에 제3 전력을 공급할 수 있다.

PMIC(1300)는 애플리케이션 프로세서(1200)로부터의 전력 제어 신호(PCON)에 응답하여, 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각에 대응하는 전력을 생성하고, 또한 전력의 레벨을 조정할 수 있다. 전력 제어 신호(PCON)는 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c)의 동작 모드 별 전력 조정 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 모드는 저전력 모드(low power mode)를 포함할 수 있으며, 이때, 전력 제어 신호(PCON)는 저전력 모드로 동작하는 카메라 모듈 및 설정되는 전력 레벨에 대한 정보를 포함할 수 있다. 복수의 카메라 모듈(1100a, 1100b, 1100c) 각각에 제공되는 전력들의 레벨은 서로 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있다. 또한, 전력의 레벨은 동적으로 변경될 수 있다.

상술된 실시 예들에서, 제1, 제2, 제3 등의 용어들을 사용하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성 요소들이 설명되었다. 그러나 제1, 제2, 제3 등과 같은 용어들은 구성 요소들을 서로 구별하기 위해 사용되며, 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들어, 제1, 제2, 제3 등과 같은 용어들은 순서 또는 임의의 형태의 수치적 의미를 내포하지 않는다.

상술된 실시 예들에서, 블록들을 사용하여 본 발명의 실시 예들에 따른 구성 요소들이 참조되었다. 블록들은 IC (Integrated Circuit), ASIC (Application Specific IC), FPGA (Field Programmable Gate Array), CPLD (Complex Programmable Logic Device) 등과 같은 다양한 하드웨어 장치들, 하드웨어 장치들에서 구동되는 펌웨어, 응용과 같은 소프트웨어, 또는 하드웨어 장치와 소프트웨어가 조합된 형태로 구현될 수 있다. 또한, 블록들은 IC 내의 반도체 소자들로 구성되는 회로들 또는 IP(Intellectual Property)로 등록된 회로들을 포함할 수 있다.

상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 카메라 모듈
101~104: 제1 내지 제4 커넥터들
110: 이미지 센서
120: 이미지 신호 프로세서
130: 인터페이스 회로
200: 이미지 센서
210: 픽셀 어레이
220: 행 드라이버
230: 램프 신호 생성기
240: 비교기 그룹
250: 카운터 그룹
260: 메모리 그룹
270: 타이밍 생성기
300: 인터페이스 회로
301~303: 제1 내지 제3 커넥터들
310: 버퍼
320: 스테이트 머신
330: 물리 회로
340: 송신기 그룹

Claims (20)

1. 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 상기 제1 이미지 데이터를 출력하고, 그리고 구간 정보 신호를 출력하도록 구성되는 이미지 센서;
   상기 제1 이미지 데이터를 수신하고, 상기 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 상기 제2 이미지 데이터를 출력하도록 구성되는 이미지 신호 프로세서; 그리고
   상기 제2 이미지 데이터 및 상기 구간 정보 신호를 수신하고, 그리고 상기 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 출력하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함하고,
   상기 인터페이스 회로는 상기 제3 이미지 데이터를 출력하는 타이밍을 상기 구간 정보 신호에 기반하여 조절하도록 구성되는 카메라 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구간 정보 신호는 피크 전류가 발생한 때에 상기 제1 이미지 데이터에서 잡음이 발생하는 적어도 하나의 구간에 대한 정보를 포함하는 카메라 모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이미지 신호 프로세서는 특정한 구간 동안 연속적으로 감소하는 램프 전압을 생성하도록 구성되는 램프 전압 생성기를 포함하고,
   상기 구간 정보 신호는 상기 특정한 구간의 적어도 일부에 대한 정보를 포함하는 카메라 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 인터페이스 회로는 저속 전송 구간, 전송 시작 구간, 고속 전송 구간, 그리고 전송 종료 구간을 통해 상기 제3 이미지 데이터를 출력하도록 더 구성되는 카메라 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 인터페이스 회로는 상기 전송 시작 구간이 상기 구간 정보 신호가 가리키는 적어도 하나의 구간과 중복되지 않도록 상기 제3 이미지 데이터를 출력하는 상기 타이밍을 조절하는 카메라 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 인터페이스 회로는 트리거 신호에 응답하여 상기 전송 시작 구간을 통해 상기 고속 전송 구간으로 진입하고, 그리고 상기 고속 전송 구간에서 상기 제3 이미지 데이터를 출력하고,
   상기 인터페이스 회로는 특정 구간 동안 상기 트리거 신호를 금지하도록 더 구성되고,
   상기 특정 구간은, 상기 인터페이스 회로가 상기 트리거 신호에 응답하여 상기 제3 데이터를 출력하기 시작하는데 필요한 전송 지연만큼 상기 적어도 하나의 구간보다 앞서고, 그리고 상기 전송 시작 구간의 시간 길이만큼 앞선 시간을 향해 상기 앞선 적어도 하나의 구간이 확장된 타이밍들을 갖는 카메라 모듈.
7. 제4항에 있어서,
   상기 인터페이스 회로는 상기 전송 종료 구간이 상기 구간 정보 신호가 가리키는 적어도 하나의 구간과 중복되지 않도록 상기 제3 이미지 데이터를 출력하는 상기 타이밍을 조절하는 카메라 모듈.
8. 제7항에 있어서,
   상기 인터페이스 회로는 트리거 신호에 응답하여 상기 전송 시작 구간을 통해 상기 고속 전송 구간으로 진입하고, 상기 고속 전송 구간에서 상기 제3 이미지 데이터를 출력하고, 그리고 상기 제3 이미지 데이터를 출력한 후에 상기 전송 종료 구간으로 진입하고,
   상기 인터페이스 회로는 특정 구간 동안 상기 트리거 신호를 금지하도록 더 구성되고,
   상기 특정 구간은, 상기 고속 전송 구간의 시간 길이만큼 상기 적어도 하나의 구간보다 지연되고, 그리고 상기 전송 종료 구간의 시간 길이만큼 지연된 시간을 향해 상기 지연된 적어도 하나의 구간이 확장된 타이밍들을 갖는 카메라 모듈.
9. 제4항에 있어서,
   상기 인터페이스 회로는 상기 전송 시작 구간 및 상기 전송 종료 구간이 상기 구간 정보 신호가 가리키는 적어도 하나의 구간과 중복되지 않도록 상기 제3 이미지 데이터를 출력하는 상기 타이밍을 조절하는 카메라 모듈.
10. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 상기 구간 정보 신호가 하이 레벨과 로우 레벨을 토글하는 것에 응답하여 상기 타이밍을 조절하도록 구성되는 카메라 모듈.
11. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 상기 구간 정보 신호가 특정한 시간 이상 동일한 레벨로 고정되는 것에 응답하여 상기 타이밍을 리셋하도록 구성되는 카메라 모듈.
12. 제11항에 있어서,
    상기 특정한 시간은 상기 이미지 센서가 픽셀들의 하나의 행을 스캔하는 시간에 의존하는 카메라 모듈.
13. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는:
    상기 제2 이미지 데이터를 저장하도록 구성되는 버퍼;
    상기 버퍼에 상기 제2 이미지 데이터가 저장되면, 상기 구간 정보 신호에 기반하여 정해진 금지 구간의 밖에서 트리거 신호를 활성화하도록 구성되는 상태 기계;
    상기 트리거 신호에 응답하여 상기 제2 이미지 데이터를 상기 제3 이미지 데이터로 변환하도록 구성되는 물리 회로; 그리고
    상기 제3 이미지 데이터를 출력하도록 구성되는 송신기를 포함하는 카메라 모듈.
14. 제13항에 있어서,
    상기 물리 회로 및 상기 송신기는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)의 C-PHY에 기반하는 카메라 모듈.
15. 카메라 모듈의 동작 방법에 있어서:
    상기 카메라 모듈의 이미지 센서를 이용하여 대상의 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하는 단계;
    상기 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하는 단계;
    시간 상의 금지 구간들의 밖에서 상기 제2 이미지 데이터를 제3 이미지 데이터로 출력하기 시작하는 단계; 그리고
    상기 금지 구간들의 밖에서 상기 제3 이미지 데이터의 출력을 종료하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 이미지 데이터를 생성하는 단계는 상기 제1 이미지 데이터를 생성하는 과정에서 상기 금지 구간들을 식별하는 단계를 포함하는 동작 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 이미지 데이터를 생성하는 단계는:
    픽셀들을 이용하여 입사되는 광의 양을 전압의 양으로 변환하는 단계;
    지속적으로 감소 또는 증가하는 램핑 신호를 생성하는 단계;
    상기 램핑 신호를 이용하여 상기 전압의 양을 디지털 데이터로 변환하는 단계; 그리고
    상기 디지털 데이터를 상기 제1 이미지 데이터로 출력하는 단계를 더 포함하고,
    상기 금지 구간들은 상기 램핑 신호를 생성하는 단계의 적어도 일부를 포함하는 동작 방법.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제3 이미지 데이터로서 한 번에 출력되는 데이터의 양은 고정된 동작 방법.
18. 제15항에 있어서,
    상기 제2 이미지 데이터를 상기 제3 이미지 데이터로 출력하기 시작하는 단계는 저전력 모드로부터 고속 전송 모드로 전환하는 단계를 포함하고, 그리고
    상기 제3 이미지 데이터의 출력을 종료하는 단계는 고속 전송 모드로부터 저전력 모드로 전환하는 단계를 포함하는 동작 방법.
19. 각각 대상의 이미지를 캡처하여 이미지 데이터를 생성하도록 구성되는 둘 이상의 카메라 모듈들을 포함하는 카메라 모듈 그룹;
    상기 카메라 모듈 그룹의 상기 둘 이상의 카메라들의 각각을 제어하고, 그리고 상기 카메라 모듈 그룹의 상기 둘 이사의 카메라 모듈들의 각각으로부터 상기 이미지 데이터를 수신하도록 구성되는 애플리케이션 프로세서; 그리고
    상기 애플리케이션 프로세서 및 상기 카메라 모듈 그룹의 상기 둘 이상의 카메라들의 각각에 전원을 공급하도록 구성되는 전력 관리 집적 회로를 포함하고,
    상기 둘 이상의 카메라 모듈들의 각각은:
    상기 대상의 상기 이미지를 캡처하여 제1 이미지 데이터를 생성하고, 상기 제1 이미지 데이터를 출력하고, 그리고 구간 정보 신호를 출력하도록 구성되는 이미지 센서;
    상기 제1 이미지 데이터를 수신하고, 상기 제1 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하여 제2 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 상기 제2 이미지 데이터를 출력하도록 구성되는 이미지 신호 프로세서; 그리고
    상기 제2 이미지 데이터 및 상기 구간 정보 신호를 수신하고, 그리고 상기 제2 이미지 데이터를 상기 이미지 데이터로 출력하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함하고,
    상기 인터페이스 회로는 상기 이미지 데이터를 출력하는 타이밍을 상기 구간 정보 신호에 기반하여 조절하도록 구성되는 전자 장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는 상기 구간 정보가 가리키는 적어도 하나의 시간 구간의 밖에서 상기 이미지 데이터의 출력을 시작하고 그리고 상기 이미지 데이터의 출력을 종료하도록 구성되는 전자 장치.

Images