KR20220133630A

KR20220133630A - 카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20220133630A
Application number: KR1020210038970A
Authority: KR
Inventors: 정기오; 박동렬; 최순경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-10-05
Also published as: WO2022203433A1

Abstract

본 개시의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 전자 장치에 있어서, 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 적어도 하나의 카메라 모듈; 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 제1 센서; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 상기 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하고, 상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치가 제공된다.

Description

카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법 {Electronic device comprising camera and method for controlling the same}

본 개시의 실시예들은 카메라를 포함하는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 전자 장치 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.

최근 다양한 모바일 장치에 광각 카메라가 널리 적용되고 있다. 광각 촬영은 가까운 거리의 피사체를 촬영하기 위한 접사 촬영에서 이용된다. 가까운 거리의 피사체에 초점을 맞추고 배경은 초점이 맞지 않는 상태로 촬영하는 방식의 접사 촬영이 널리 이용되면서, 모바일 장치에서 고품질의 광각 촬영에 대한 요구가 있다.

한편, 모바일 장치의 카메라 모듈에서 오토 포커싱, 손떨림 방지 등의 고급 기능을 제공하는 사례가 많아지고 있다. 전자 장치가 피사체를 촬영할 때, 오토 포커싱 이후에 바로 노광 구간이 진행되고 영상을 촬영한다. 그런데 광각이 넓어질수록 피사계 심도가 얕아져, 광각 촬영에서 노광 이후에 피사체가 피사계 심도를 벗어남에 의해 초점이 맞지 않는 사진이 촬영되는 문제점이 있다.

본 개시의 실시예들은, 접사 촬영 시, 촬영 품질을 향상시킬 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 개시의 실시예들은, 전자 장치의 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 광축 방향의 손떨림을 보정할 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하고, 상기 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위는, 상기 제1 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위보다 좁을 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 카메라 모듈에 의해 생성된 영상 데이터에 기초하여, 상기 피사체까지의 촬영 거리를 측정할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 피사체까지의 거리를 측정하는 제2 센서를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 센서의 검출 값에 기초하여 상기 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 카메라 모듈은, 광각 카메라 모듈, 및 상기 광각 카메라 모듈보다 초점 거리가 긴 렌즈를 포함하는 망원 카메라 모듈을 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 광각 카메라 모듈을 사용하는 경우, 상기 제1 조건의 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 카메라 모듈은, 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈 및 초점 거리를 조절하는 적어도 하나의 초점 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈를 구동하고, 상기 제1 포커싱 동작 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하여 상기 적어도 하나의 초점 렌즈를 구동할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 카메라 모듈에 의해 생성된 영상에 대해 손떨림 보정 처리를 수행할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 포커싱 동작을 수행하는 제1 프로세서; 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는 제2 프로세서를 포함하고, 상기 제1 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 만족된다고 판단된 경우, 상기 제2 프로세서의 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시킬 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 센서는 6축 가속도 센서이고, 상기 제2 프로세서는, 상기 제1 센서의 검출 값 중, 광축 방향의 가속도 값을 2차 적분하여 상기 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 거리 기준 값은 100mm이고, 상기 심도 기준 값은 8mm일 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 카메라 모듈의 셔터 릴리즈 신호 입력 후 노광 구간 이전에 상기 제1 포커싱 동작을 완료하고, 상기 노광 구간 동안 상기 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

본 개시의 일 실시예의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서, 제1 센서를 이용하여 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 단계; 피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하는 단계; 및 상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 전자 장치 제어 방법이 제공된다.

본 개시의 일 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 앞서 설명한 전자 장치 제어 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.

본 개시의 실시예들에 따르면, 접사 촬영 시, 촬영 품질을 향상시킬 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 개시의 실시예들에 따르면, 전자 장치의 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 광축 방향의 손떨림을 보정할 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 제어 블록, 6축 센서, OIS MCU, 및 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 피사계 심도를 산출하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 손떨림 양 및 카메라 모듈의 심도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리와 피사계 심도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 촬영 거리 정보를 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 흔들림 보정을 수행하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.
도 16은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 17는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블럭도이다.

본 명세서는 청구항의 권리범위를 명확히 하고, 본 개시의 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구항에 기재된 실시 예를 실시할 수 있도록, 실시 예들의 원리를 설명하고 개시한다. 개시된 실시 예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시의 실시 예들이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 "모듈" 또는 "부"(unit)라는 용어는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 "모듈" 또는 "부"가 하나의 요소(element)로 구현되거나, 하나의 "모듈" 또는 "부"가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다.

실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 실시 예들의 작용 원리 및 다양한 실시 예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

접사 촬영은, 전자 장치(100)의 카메라 모듈(110)로부터 소정 거리 이내에 있는 피사체(120)를 촬영하는 경우 이용된다. 이 때, 피사계 심도(122) 내에 있는 피사체(120)는 초점이 맞는 상태로 촬영되고, 피사계 심도(122) 바깥에 있는 물체는 초점이 맞지 않는 상태로 촬영된다. 따라서 피사계 심도(122) 바깥에 있는 물체는 촬영 영상에서 초점이 맞지 않아 블러링된 상태로 나타난다.

접사 촬영에서는 이러한 현상을 이용하여 사용자가 관심있는 객체에 포커스를 맞추고 관심 객체 이외의 배경에 대해서는 의도적으로 아웃포커싱 효과를 얻기도 한다. 그런데 사용자가 관심있는 객체가 피사계 심도를 벗어나게 되면 사용자가 관심있는 객체도 초점이 맞지 않고 블러링 효과가 나타나 촬영 영상의 품질이 떨어지게 된다.

그런데 접사 촬영에서 피사계 심도(122)는 매우 얕다. 일 실시예에 따르면, 화각 FOV(Field of View)가 83도이고 촬영 거리가 50mm인 광각 촬영의 경우, 피사계 심도는 5.9mm에 불과하고, 화각 FOV가 120도이고 촬영 거리가 100mm인 초광각 촬영의 경우, 피사계 심도는 1.2mm에 불과하다. 이와 같이, 접사 촬영에서 피사계 심도(122)는 불과 수 mm 정도이기 때문에, 촬영 시의 미세한 흔들림에 의해서도 피사체(120)가 피사계 심도(122)를 벗어나기 쉽다.

예를 들면, 피사체(120)의 중심이 124b 위치에 놓인 상태에서, 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(102)에 의해, 전자 장치(100)를 기준으로 한 피사체(120)의 중심 위치가 124a 위치 또는 124c위치로 이동함에 의해, 피사체(120)가 피사계 심도(122) 범위를 벗어나게 될 수 있다. 광축 방향의 흔들림(102)은 전자 장치(100)와 피사체(120) 간의 거리가 변경되는 것을 의미한다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 위치가 변화하거나, 피사체(120)의 위치가 변화하여, 전자 장치(100)와 피사체(120)의 거리가 변경될 수 있다. 전자 장치(100)의 위치의 변화를 야기하는 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(102)은 사용자의 손떨림, 셔터 릴리즈 신호 입력 시의 전자 장치(100)의 흔들림 등 다양한 요인에 의해 나타날 수 있다.

본 개시의 실시예들은 접사 촬영 시, 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(102)을 보정하기 위해, 초점 렌즈(112)를 추가적으로 구동(114)한다. 전자 장치(100)는 광축 방향의 흔들림(102)을 소정의 센서를 이용하여 검출하고, 광축 방향의 흔들림(102) 값을 산출한 후, 산출된 광축 방향의 흔들림(102) 값을 보상하도록 초점 렌즈(112)에 대한 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치(100)는 피사체(120)에 초점을 맞추기 위해 초점 렌즈(112)를 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하는데, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 접사 촬영 시, 제1 포커싱 동작 이후에 광축 방향의 흔들림(102)을 보정하기 위해 추가적으로 초점 렌즈(112)를 구동하는 제2 포커싱 동작을 한다. 본 개시의 실시예들은 이와 같은 제2 포커싱 동작에 의해, 접사 촬영에서 피사체(120)가 피사계 심도(122) 범위를 벗어나는 것을 방지하여, 접사 촬영의 촬영 품질을 현저하게 향상시킬 수 있다.

촬영 거리(116)는 초점 렌즈(112)의 중심 축으로부터 피사체(120)까지의 거리를 나타낸다. 초점 렌즈(112)의 중심 축은 x축 및 y축을 포함하는 초점 렌즈의 중심 면에 위치하고 초점 렌즈(112)의 중심을 통과하는 소정의 축을 의미한다. 여기서 촬영 거리(116)는 피사체(120)까지의 최단 거리를 의미할 수 있다. 광축 방향의 움직임은 카메라 모듈(110)의 광축에 대응하는 방향의 움직임 성분을 나타낸다. 본 개시에서, 광축을 z축으로 지칭한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 촬영 거리(116)를 이미지 센서로부터 피사체(120)까지의 거리로 정의하는 것도 가능하다. 촬영 거리(116)를 이미지 센서로부터 피사체(120)까지의 거리로 정의하는 경우, 해당 정의에 따라 구동 파라미터 등이 설정된다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 카메라 모듈(110)을 포함하는 다양한 형태의 전자 장치(100)를 포함한다. 전자 장치(100)는 예를 들면, 통신 장치, 웨어러블 장치, 카메라, 태블릿 PC, 랩톱 PC 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 폴더블 전자 장치, 또는 롤러블 전자 장치 등의 형태로 구현될 수 있다.

전자 장치(100)는 카메라 모듈(110), 프로세서(210), 및 제1 센서(220)를 포함한다.

카메라 모듈(110)은 입사광을 광전 변화하여, 영상 데이터를 생성한다. 카메라 모듈(110)은 적어도 하나의 렌즈, 이미지 센서, 및 구동 회로를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 조리개, 또는 셔터 등의 광학 소자를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 렌즈는 초점 렌즈를 포함한다. 이미지 센서는 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 카메라 모듈(110)은 하나 또는 그 이상의 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(110)은 초광각 카메라 모듈, 광각 카메라 모듈, 또는 망원 카메라 모듈 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 단일 카메라 모듈(110)로 구현되고, 카메라 모듈(110) 내의 적어도 하나의 렌즈 어셈블리를 이용하여 초점 거리 및 광각을 조절할 수 있다.

카메라 모듈(110)은 생성된 영상 데이터를 프로세서(210)로 출력한다.

프로세서(210)는 전자 장치(100) 전반의 동작을 제어한다. 프로세서(210)는 하나 또는 그 이상의 프로세서를 포함한다. 프로세서(210)는 예를 들면, 모바일 어플리케이션 프로세서(AP) 및 손떨림 보정 처리를 수행하는 서브 프로세서를 포함할 수 있다.

프로세서(210)는 카메라 모듈(110)로부터 영상 데이터를 수신하여, 촬영 영상을 생성한다. 프로세서(210)는 영상 데이터에 대한 다양한 영상 처리 및 압축 처리를 수행하여 정지 영상 또는 동영상에 대응하는 촬영 영상을 생성한다. 프로세서(210)는 영상 데이터로부터 프리뷰 영상, 스크린샷 영상, 캡쳐 영상, 또는 동영상 등을 생성할 수 있다.

프로세서(210)는 카메라 모듈(110)을 구동하기 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈(110)로 출력한다. 카메라 모듈(110)은 프로세서(210)에 의해 생성되어 출력된 구동 신호에 기초하여 구동된다. 카메라 모듈(110)은 구동 신호에 기초하여, 초점 렌즈를 z축 방향으로 구동할 수 있다. 프로세서(210)는 포커싱 처리를 통해 초점 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 타겟 위치에 대응하는 구동 신호를 생성하여 출력한다. 포커싱 처리는 프로세서(210)가 영상 데이터 또는 소정의 센서의 검출 값에 기초하여 자동으로 포커싱 처리를 수행하는 오토 포커싱 처리(AF, Auto focusing) 또는 사용자에 의해 수동으로 렌즈의 위치를 조정하는 수동 포커싱 처리를 포함한다. 프로세서(210)는 포커싱 모드(오토 포커싱 모드 또는 수동 포커싱 모드)에 따라 포커싱 처리를 하고, 초점 렌즈에 대한 구동 신호를 생성한다. 구동 신호는 초점 렌즈 구동에 대한 신호 이외에도, 이미지 센서 구동 신호, 셔터 릴리즈 신호, 또는 플래쉬 구동 신호, 카메라 모듈 활성화 신호 등을 포함할 수 있다. 포커싱 처리에 의한 구동 신호에 의해, 카메라 모듈(110)의 렌즈를 구동하는 제1 포커싱 동작이 수행된다.

제1 센서(220)는 전자 장치(100)의 움직임을 검출하는 센서이다. 제1 센서(220)는 예를 들면, 가속도 센서, 또는 자이로 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 제1 센서(220)는 6축 센서에 대응될 수 있다. 6축 센서는 3축에 대한 각속도와 3축에 대한 가속도를 검출하는 센서이다. 3축에 대한 각속도는 yaw, pitch, roll 방향의 각속도를 포함한다. 3축에 대한 가속도는 x축, y축, z축 방향의 가속도를 포함한다. 제1 센서(220)는 검출된 3축의 각속도 값 및 3축의 가속도 값을 센서 검출 값으로 프로세서(210)로 출력한다.

프로세서(210)는 접사 촬영인지 여부를 판단하기 위해, 제1 조건이 충족되는지 여부를 판단한다. 제1 조건은 이미지 센서로부터 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고, 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 경우이다. 예를 들면, 거리 기준 값은 100mm로 설정되고, 심도 기준 값은 8mm로 설정될 수 있다. 거리 기준 값 및 심도 기준 값은 사용자 입력에 의해 설정되거나 변경될 수 있다.

프로세서(210)는 제1 조건이 충족된다고 판단되면, 제2 포커싱 동작을 수행하는 제1 모드로 동작한다. 제1 모드에서 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작의 완료 후에, 제2 포커싱 동작을 수행한다. 제1 포커싱 동작은 포커싱 처리에 의한 초점 렌즈의 포커싱 타겟 위치가 바뀔 때마다 수행된다. 제2 포커싱 동작은 제1 포커싱 동작의 완료 후에, z축 방향의 움직임을 트래킹하며, 프리뷰 구간 및 노광 구간 동안 수행된다. 노광 구간은 셔터 릴리즈 신호가 입력된 이후에 이미지 센서가 소정의 노출 시간 동안 노광되는 구간이다.

프로세서(210)는 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단되면, 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작한다. 제2 모드에서 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작을 수행하고, z축 방향의 움직임을 트래킹하는 처리 및 z축 방향의 움직임을 트래킹하는 처리는 수행하지 않는다.

제1 포커싱 동작의 구동 가능 범위는 제2 포커싱 동작의 구동 가능 범위보다 크다. 제1 포커싱 동작은 피사체에 초점을 맞추기 위한 것이고, 제2 포커싱 동작은 제1 포커싱 동작의 완료 후에 흔들림을 보정하기 위한 미세한 보정 동작이기 때문에, 제2 포커싱 동작의 구동 가능 범위는 제1 포커싱 동작의 구동 가능 범위보다 짧게 설정된다. 만약 전자 장치(100)의 광축 방향의 움직임 값이 제2 포커싱 동작에 의해 보정될 수 있는 범위를 벗어나면, 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작을 다시 하게 된다.

제1 모드에서, 프로세서(210)는 제2 포커싱 동작을 수행하기 위해, 제1 센서(220)의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출한다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)에서 출력된 센서 검출 값에 기초하여, 전자 장치(100)의 움직임 값을 생성한다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)의 z축 방향 가속도에 기초하여 광축 방향, 즉 z축 방향 움직임 값을 산출한다. 프로세서(210)는 가속도에 대한 적분 연산에 의해, z축 방향의 움직임 값을 산출할 수 있다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)의 검출 값으로부터 z축 방향의 움직임 값을 트래킹한다. 프로세서(210)는 프리뷰 모드로 동작하는 구간 및 노광 구간에서 z축 방향의 움직임 값을 트래킹한다.

프로세서(210)는 z축 방향의 움직임 값에 기초하여, z축 방향의 움직임을 보상하기 위한 포커싱 보정 값을 산출한다. 프로세서(210)는 z축 방향의 움직임 값을 보상하도록 z축 방향 움직임 값을 상쇄시키기 위한 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치(100)의 z축 방향의 움직임이 있으면, 촬영 영상에서 z축 방향의 움직임에 따른 변화가 나타난다. 특히, z축 방향의 움직임에 의해 피사체가 피사계 심도를 벗어나는 경우, 피사체가 초점이 맞지 않는 흐릿한 상태로 촬영되어, 촬영 영상의 품질이 떨어진다. 프로세서(210)는 z축 방향의 움직임을 상쇄시키고 피사체가 피사계 심도 범위 내에 있도록 하기 위해, 초점 렌즈를 z축 방향으로 이동시키기 위한 포커싱 보정 값을 생성한다. 포커싱 보정 값은 초점 렌즈(112)의 이동 방향 및 이동 량을 나타낼 수 있다. 프로세서(210)는 포커싱 보정 값을 생성하여, 포커싱 보정 값에 대응하는 렌즈 구동 신호를 생성하고, 구동 신호를 카메라 모듈(110)로 출력한다.

카메라 모듈(110)은 프로세서(210)로부터 입력된 구동 신호에 기초하여 카메라 모듈(110) 내의 초점 렌즈(112)를 구동한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 제1 모드에서 제1 포커싱 동작 및 제2 포커싱 동작을 수행하고, 제2 모드에서 제1 포커싱 동작을 수행한다. 카메라 모듈(110)의 구동 회로는 프로세서(210)로부터 입력된 구동 신호에 기초하여 적어도 하나의 렌즈 및 이미지 센서를 제어한다. 카메라 모듈(110)은 구동 신호에 기초하여 초점 렌즈를 포커싱 타겟 위치로 이동시키고, 포커싱 보정 값에 따라 초점 렌즈를 z축 방향으로 이동시킨다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치 제어 방법은, 카메라 모듈, 움직임을 검출하는 센서, 및 프로세서를 포함하는 다양한 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 개시는 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)가 전자 장치 제어 방법을 수행하는 실시예를 중심으로 설명한다. 개시된 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 본 개시에 기재된 전자 장치(100)에 의해 수행되는 것으로 그 실시예가 한정되지 않고, 다양한 형태의 전자 장치에 의해 수행될 수 있다.

단계 S302에서, 전자 장치는 포커싱 처리를 수행하고, 포커싱 처리의 결과 값에 기초하여 제1 포커싱 동작을 수행한다. 일 실시예에 다르면, 포커싱 처리는 카메라 모듈을 통해 입력된 영상 데이터에 기초하여 수행될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 포커싱 처리는 거리 센서, 위상차 센서 등의 센서 검출 값에 기초하여 수행될 수 있다. 포커싱 처리의 결과 값은 렌즈의 타겟 위치이다.

전자 장치는 렌즈의 타겟 위치로 초점 렌즈를 이동시켜 제1 포커싱 동작을 수행한다. 이를 위해, 전자 장치의 프로세서는 초점 렌즈를 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈로 출력하고, 카메라 모듈은 구동 신호에 기초하여 초점 렌즈를 구동한다.

다음으로 단계 S304 및 S306에서, 전자 장치는 촬영 거리 값 및 피사계 심도 값이 제1 조건을 충족하는지 여부를 판단한다. 제1 조건은 촬영 거리 값이 거리 기준 값 미만이고, 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 조건이다. 전자 장치는 촬영 거리 값 및 피사계 심도 값을 검출 또는 산출하여 획득한다.

단계 S304에서 전자 장치는 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인지 여부를 판단한다. 단계 S306에서 전자 장치는 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인지 여부를 판단한다. 단계 S304와 S306의 순서는 실시예에 따라 변경될 수 있고 병렬적으로 수행되는 것도 가능하다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치는 심도가 얕은 렌즈(예를 들면, 광각 렌즈, 밝은 렌즈 등)가 선택된 경우, 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치는 단계 S306에서 먼저 심도가 얕은 렌즈가 선택되었는지 여부를 판단하고, 심도가 얕은 렌즈가 선택되었다면 단계 s304에서 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인지 여부를 판단한다.

제1 조건이 충족된다고 판단되면, 전자 장치는 제1 포커싱 동작을 수행한 이후에 추가적으로 제2 포커싱 동작을 수행하는 제1 모드로 동작한다. 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단되면, 전자 장치는 제1 포커싱 동작을 수행하고 제2 포커싱 동작은 수행하지 않는 제2 모드로 동작한다.

전자 장치가 제1 모드로 동작하면, 단계 S308, S310, S312가 수행된다.

단계 S308에서 전자 장치는, 광축 방향의 전자 장치의 움직임 값을 산출한다. 전자 장치는 다양한 종류의 움직임 센서를 이용하여 전자 장치의 움직임을 검출한다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 6축 가속도 센서를 이용한다. 전자 장치는 6축 가속도 센서에서 광축 방향의 가속도를 적분하여 광축 방향의 움직임 값을 산출할 수 있다. 다만, 움직임 센서의 검출 값이 제2 포커싱 동작 이외의 다른 동작에 이용될 수 있으므로, 제2 모드로 동작하는 경우에도 제2 포커싱 동작 이외의 다른 동작을 위해 움직임 값을 산출하는 처리는 수행될 수 있다.

다음으로, 단계 S310에서 전자 장치는, 광축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치는 전자 장치의 광축 방향의 움직임을 보상하기 위한 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치는 촬영 영상에서 광축 방향의 움직임에 의한 영향을 상쇄시키기 위한 포커싱 렌즈의 이동량 및 이동 방향을 산출하여, 포커싱 렌즈의 이동량 및 이동 방향을 나타내는 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치는 포커싱 보정 값을 이용하여, 초점 렌즈를 구동시키기 위한 구동 신호를 생성한다.

단계 S312에서 전자 장치는, 초점 렌즈를 구동하여 제2 포커싱 동작을 수행한다. 전자 장치는 포커싱 보정 값에 기초하여 생성된 구동 신호에 기초하여 카메라 모듈의 초점 렌즈를 구동한다.

일 실시예에 따르면, 제1 조건을 충족하는지 여부는, 촬영 거리가 변경될 때마다 판단될 수 있다. 촬영 거리는 제1 포커싱 동작의 결과 값에 의해 획득되거나, 별개의 제2 센서를 이용하여 획득될 수 있다. 전자 장치는, 촬영 거리가 변경되면, S302의 제1 포커싱 동작을 수행하고, S304 및 S306의 제1 조건 충족 여부를 판단하는 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치는 제1 조건이 충족되어 제1 모드로 동작한다고 판단되면, 프리뷰 영상을 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호에 의한 영상 캡쳐를 수행하는 노광 구간 동안, 광축 방향의 움직임을 트래킹하고, 광축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값 산출 및 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 제2 포커싱 동작은 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 연속적으로 수행될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 조건을 충족하는지 여부는, 제1 포커싱 동작이 수행될 때마다 판단될 수 있다. 전자 장치는 제1 포커싱 동작의 결과 값에 의해 촬영 거리를 획득하고, 획득된 촬영 거리에 기초하여 제1 조건을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치는 제1 조건이 충족되어 제1 모드로 동작한다고 판단되면, 프리뷰 영상을 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호에 의한 영상 캡쳐를 수행하는 노광 구간동안, 광축 방향의 움직임을 트래킹하고, 광축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값 산출 및 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 제2 포커싱 동작은 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 연속적으로 수행될 수 있다.

단계 S304 또는 S306에서 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단되면, 전자 장치는 제2 모드로 동작한다. 제2 모드에서 전자 장치는 제1 포커싱 동작의 수행 이후에 제2 포커싱 동작을 추가적으로 수행하지 않는다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100a)는 회로 블록(410) 및 광각 카메라 모듈(420)을 포함하는 카메라 모듈(110)을 포함한다. 도 4에서는 카메라 모듈(110)에 광각 카메라 모듈(420)만 도시하였지만, 카메라 모듈(110)이 광각 카메라 모듈(420) 외에 망원 카메라 모듈 등 다른 카메라 모듈을 추가적으로 구비하는 것도 가능하다.

회로 블록(410)은 AP(430, Application processor), OIS MCU(440, Optical Image Stabilization Micro Controller Unit), 및 6축 센서(220a)를 포함한다. 여기서 AP(430)와 OIS MCU(440)는 도 2의 프로세서(210)에 대응된다. 6축 센서(220a)는 도 2의 제1 센서(220)에 대응된다. 본 개시에서는 AP(430)를 제1 프로세서, OIS MCU(440)를 제2 프로세서로도 칭한다.

AP(430)는 전자 장치(100a) 전반의 동작을 제어한다. AP(430)는 중앙처리장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 비디오 처리 장치(VPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), 모뎀 등이 구비된 칩셋으로서, System on Chip(SoC) 형태로 구현된다. AP(430)는 카메라 모듈(110)을 제어하고 구동하는 카메라 제어 블록(432)을 포함할 수 있다.

카메라 제어 블록(432)은 오토 포커싱(Auto Focusing, AF), 오토 익스포저(Auto Exposure) 등의 카메라 제어 동작을 수행할 수 있다. 카메라 제어 블록(432)은 전자 장치(100a)의 촬영 모드에서 AF 동작을 수행한다. 만약, 전자 장치(100a)가 수동 촬영 모드로 동작하는 경우, 카메라 제어 블록(432)은 사용자에 의해 입력된 사용자 입력 신호에 기초하여 초점 렌즈의 렌즈 타겟 위치를 결정한다.

AF 동작은 촬영 모드가 시작되면 실시간으로 피사체에 초점을 맞추기 위해 초점 렌즈의 렌즈 타겟 위치를 결정한다. 카메라 제어 블록(432)은 AF 동작에 의해 결정된 렌즈 타겟 위치 정보를 OIS MCU(440)로 출력한다. 카메라 제어 블록(432)의 AF 동작은 적외선 센서나 레이저 센서 등의 거리 센서를 이용하여 AF를 수행하는 액티브 AF 또는 영상 데이터에 기초하여 AF 동작을 수행하는 패시브 AF 등의 다양한 방식을 이용할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(100a)는 거리 센서에 대응하는 제2 센서를 포함하고, 제2 센서의 검출 값에 기초하여, 피사체까지의 거리를 결정하고, 결정된 피사체까지의 거리에 기초하여 AF 동작을 수행한다. 전자 장치(100a)는 피사체까지의 거리에 기초하여, 초점 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 결정된 초점 렌즈의 타겟 위치에 기초하여 AF 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 영상 데이터에 기초하여, 콘트라스트 AF 등의 방식을 이용하여 AF 동작을 수행한다.

6축 센서(220a)는 3축에 대한 각속도와 3축에 대한 가속도를 검출하는 센서이다. 3축에 대한 각속도는 yaw, pitch, roll 방향의 각속도를 포함한다. 3축에 대한 가속도는 x축, y축, z축 방향의 가속도를 포함한다. 6축 센서(220a)는 3축의 각속도 값 및 3축의 가속도 값을 포함하는 센서 검출 값을 OIS MCU(440)로 출력한다.

OIS MCU(440)는 렌즈 타겟 위치 정보에 기초하여 카메라 모듈(110)의 렌즈를 구동하기 위한 구동 신호를 생성한다. 카메라 모듈(110)은 OIS MCU(440)로부터 입력된 구동 신호에 기초하여 렌즈(424)를 구동한다. OIS MCU(440)는 AP(430)의 카메라 제어 블록(432)으로부터 렌즈 타겟 위치가 입력되면, 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈(110)로 출력한다. 카메라 모듈(110)은 구동 신호가 입력되면, 구동 신호에 따라 렌즈(424)를 구동한다.

OIS MCU(440)는 전자 장치(100a)가 제1 모드로 동작하는 경우, 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 생성한다. AP(430)는 촬영 거리 및 피사계 심도 값에 기초하여, 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할지를 결정한다. AP(430)는 제1 모드 또는 제2 모드로 동작하는지에 대한 모드 정보를 OIS MCU(440)로 출력한다. OIS MCU(440)는 AP(430)로부터 입력된 모드 정보에 기초하여, 제1 모드로 동작하는 경우, 6축 센서(220a)로부터 입력된 센서 검출 값을 이용하여, 포커싱 보정 값을 산출한다. OIS MCU(440)는 센서 검출 값 중 z축 방향의 가속도 값을 이용하여, z축 방향의 움직임을 보상하기 위한 포커싱 보정 값을 생성한다. 또한, OIS MCU(440)는 포커싱 보정 값에 대응하는 구동 신호를 생성하고, 카메라 모듈(110)로 출력하여 제2 포커싱 동작을 수행한다. 카메라 모듈(110)은 포커싱 보정 값에 대응하는 구동 신호를 입력 받아, 제2 포커싱 동작을 수행한다.

OIS MCU(440)는 프리뷰 영상을 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호 입력 이후의 노광 구간 동안 z축 방향의 움직임 값을 트래킹한다. 또한, OIS MCU는 z축 방향의 움직임 값을 보상하기 위한 포커싱 보정 값 및 대응하는 구동 신호를 z축 방향의 움직임 트래킹 결과에 따라 업데이트한다. 이에 따라, 카메라 모듈(110)의 렌즈(424)는 구동 신호에 따라 z축 방향의 움직임을 트래킹하면서 구동된다.

OIS MCU(440)는 AP(410)로부터 프리뷰 영상을 생성하는 구간에 대한 정보 및 셔터 릴리즈 신호 입력 이후의 노광 구간에 대한 정보를 받을 수 있다. 예를 들면, OIS MCU(440)는 프리뷰 모드에 해당한다는 정보, 셔터 릴리즈 신호 입력 정보 및 노광 시간에 대한 정보 등을 수신할 수 있다.

다른 예로서, OIS MCU(440)는 카메라 모듈(110)로부터 노광 구간에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, OIS MCU(440)는 촬상 소자(422)의 인에이블(enable) 정보 또는 리드아웃 정보로부터 노광 구간에 대한 정보를 획득할 수 있다. OIS MCU(440)는 촬상 소자(422)가 인에이블되는 구간 또는 촬상 소자(422)로부터 촬상 신호가 리드아웃 되는 구간동안 z축 방향의 움직임 값을 트래킹하고, 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치 결정 직후에 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치 결정이 완료되면 z축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값을 생성한다. 즉, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치 결정 직후에 제2 포커싱 동작을 개시할 수 있다. 이러한 경우, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치에 제2 포커싱 동작을 위한 포커싱 보정 값을 합산하여 구동 신호를 생성하고 카메라 모듈(110)을 제어할 수 있다.

OIS MCU(440)는 전자 장치(100a)가 제2 모드로 동작하는 경우, 제2 포커싱 동작은 추가로 수행하지 않는다. 따라서 OIS MCU(440)는 제2 모드로 동작하는 경우, AP(430)의 카메라 제어 블록(432)에 의해 생성된 렌즈 타겟 위치에 기초하여 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈(110)로 출력하고, 6축 센서(220a)의 센서 검출 값에 기초한 z축 방향 움직임 보정은 수행하지 않는다. 다만, 일 실시예에 따르면, OIS MCU(440)는 z축 방향의 움직임 보정 이외에, 각속도 방향의 움직임 보정을 위한 처리를 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 복수의 카메라 모듈(110)을 포함하고, 전자 장치(100a)는 광각 카메라 모듈(420)이 활성화된 경우에, 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할 수 있다. 복수의 카메라 모듈(110)이 광각 카메라 모듈(420)과 망원 카메라 모듈을 포함하는 경우, AP(430)는 피사체까지의 거리, 초점 거리, 촬영 모드, 피사체의 종류 등에 기초하여 카메라 모듈(110)의 광각 카메라 모듈(420) 또는 망원 카메라 모듈 중 하나를 선택할 수 있다.

예를 들면, 사용자에 의해 입력된 줌 제어 신호에 기초하여, 줌 인되어 초점 거리가 길어지는 경우, AP(430)는 망원 카메라 모듈을 활성화하고, 줌 아웃되어 촬영 거리가 짧아지는 경우 AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)을 활성화할 수 있다.

다른 예로서, 가까이 있는 피사체를 촬영하는 접사 모드인 경우, AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)을 활성화 시키고, 풍경과 같이 먼 거리의 피사체를 촬영하는 모드인 경우 AP(430)는 망원 카메라 모듈을 활성화 시킬 수 있다. 또한, 별도의 촬영 모드들이 설정되고, 인물 모드인 경우 AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)을 활성화하고, 풍경 모드인 경우 AP(430)는 망원 카메라 모듈을 활성화할 수 있다.

그런데 망원 카메라 모듈이 활성화되는 모드에서는, 초점 거리가 길게 설정되어 피사계 심도가 깊기 때문에, z축 방향 손떨림이 있더라도 피사체가 피사계 심도 내에 있도록 유지될 가능성이 높다. 따라서 본 개시의 일 실시예에 따르면, AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)이 선택되어 활성화되는 경우에만, 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 제1 조건을 만족하는 경우 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하도록 전자 장치(100a)를 제어할 수 있다. 이러한 경우, AP(430)는 망원 카메라 모듈이 선택되어 활성화되면 제1 조건의 만족여부를 판단하지 않고, 제2 모드로 동작한다.

카메라 모듈(110)이 초광각 카메라 모듈, 광각 카메라 모듈, 및 망원 카메라 모듈의 3개의 카메라 모듈을 포함하는 경우, AP(430)는 초광각 카메라 모듈이 활성화되는 경우에만 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 제1 조건을 만족하는 경우 제1 모드로 동작할 수 있다. 광각 카메라 모듈 또는 망원 카메라 모듈이 활성화되는 경우, AP(430)는 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하지 않고 제2 모드로 동작할 수 있다.

다른 예로서, 카메라 모듈(110)이 초광각 카메라 모듈, 광각 카메라 모듈, 및 망원 카메라 모듈의 3개의 카메라 모듈을 포함하는 경우, AP(430)는 초광각 카메라 모듈 또는 광각 카메라 모듈이 활성화되는 경우에만 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 제1 조건을 만족하는 경우 제1 모드로 동작할 수 있다. 망원 카메라 모듈이 활성화되는 경우, AP(430)는 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하지 않고 제2 모드로 동작할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 제어 블록, 6축 센서, OIS MCU, 및 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 OIS MCU(440)는 DC-Cut Filter(510), 제1 적분 블록(512), 제1 하이패스필터(HPF, High Pass Filter, 514), 제2 적분 블록(516), 제2 하이패스필터(518), 및 합산 블록(520)을 포함한다.

OIS MCU(440)는 제1 모드로 동작하는 경우, z축 방향의 움직임 값 산출 및 포커싱 보정 값 생성 처리 동작을 활성화한다. 카메라 제어 블록(432)은 전자 장치(100a)가 제1 모드로 동작하는 경우, 제2 포커싱 동작을 인에이블하는 제어 신호를 생성하여 OIS MCU(440)로 출력한다.

OIS MCU(440)의 DC-Cut Filter(510)는 6축 센서(220a)로부터 z축 방향의 가속도를 입력 받는다. DC-Cut Filter(510)는 z축 방향의 가속도 값에서 DC 성분을 제거하여, 중력 가속도 성분 및 오프셋 성분을 제거한다.

다음으로 DC-Cut Filter(510)는 처리된 가속도 값을 제1 적분 블록(512)으로 출력한다. 제1 적분 블록(512)은 가속도 값을 시간에 대해 적분한다. 제1 적분 블록(512)의 출력 값은 제1 하이패스필터(514)로 입력된다.

제1 하이패스필터(514)는 제1 적분 블록(512)의 출력 값에서 저주파 성분을 제어하여, 적분 처리에서 오차가 누적되어 발생하는 적분 드리프트(drift)를 제거한다. 6축 센서(220a)에 의해 측정되는 가속도는 노이즈 등의 요인에 의해 측정 값에 오차가 발생한다. 적분 처리를 하는 경우, 측정 값의 오차가 적분 시에 누적되어, 적분 결과 값이 드리프트 되는 현상이 발생한다. 제1 하이패스필터(514)는 이러한 드리프트 현상에 따른 적분 드리프트 값을 제거한다. 제1 적분 블록(512)의 출력 값을 제1 하이패스필터(514)에서 처리하면, 속도 값이 획득된다.

다음으로, 제1 하이패스필터(514)는 속도 값을 제2 적분 블록(516)으로 출력한다. 제2 적분 블록(516)은 속도 값을 시간에 대해 적분한다. 제2 적분 블록(516)의 출력 값은 제2 하이패스필터(518)로 입력된다. 제2 하이패스필터(518)는 제2 적분 블록(516)의 출력 값에서 저주파 성분을 제거하여, 적분 드리프트 값을 제거한다. 제2 하이패스필터(518)의 출력 값은 거리 값에 대응된다. OIS MCU(440)는 거리 값으로부터 포커싱 보정 값을 생성한다. OIS MCU(440)는 제2 적분 블록(516)의 출력 값에 게인 값을 곱하여 포커싱 보정 값을 생성한다. 포커싱 보정 값은 합산 블록(520)으로 입력된다. 포커싱 보정 값은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 1에서 Gain은 게인 값을 나타내고, Acc는 z축 가속도 값을 나타낸다.

합산 블록(520)은 AP(430)의 카메라 제어 블록(432)으로부터 입력된 렌즈 타겟 위치 정보 및 포커싱 보정 값을 입력 받아 합산한다. 합산 블록(520)은 입력된 렌즈 타겟 위치 정보 및 포커싱 보정 값의 합을 렌즈 구동 신호로서 카메라 모듈(110a)로 출력한다.

합산 블록(520)은 제1 포커싱 동작을 위한 렌즈 타겟 위치 정보를 입력 받아 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 카메라 모듈(110a)로 출력한다. 또한, 합산 블록(520)은 제2 포커싱 동작을 위한 포커싱 보정 값을 입력 받아 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 카메라 모듈(110a)로 출력한다. 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호의 출력과 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호의 출력은 서로 다른 시간 구간에 출력될 수 있다. 따라서 OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 완료한 후에 제2 포커싱 동작을 수행하도록 카메라 모듈(110a)을 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100a)가 제2 포커싱 동작이 비활성화된 제2 모드로 동작하는 경우, 합산 블록(520)은 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호만 입력받아 출력한다. 또한, 전자 장치(100a)가 수동 초점(MF) 모드로 동작하는 경우, 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호(즉, 렌즈 타겟 위치)는 합산 블록(520)으로 입력되지 않고, 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호만 합산 블록(520)으로 입력되어, 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호가 카메라 모듈(110a)로 입력된다.

카메라 모듈(110a)은 OIS MCU(440)로부터 입력된 구동 신호를 수신하고, 카메라 모듈(110a)의 렌즈 구동 회로(530a, 530b)가 렌즈(112)를 구동한다. 렌즈 구동 회로(530a, 530b)는 구동 신호에 따라 광축 방향(F)으로 렌즈(112)를 구동할 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리를 설명하기 위한 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 피사체(120a, 120b)까지의 촬영 거리를 기준으로 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정한다. 피사체(120a, 120b)까지의 촬영 거리는 초점 렌즈의 중심을 기준으로 결정될 수 있다. 전자 장치(100)는 촬영 거리가 짧아질수록 피사계 심도가 얕아진다. 피사계 심도가 얕아지면 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(610)에 의해 피사체(120a)가 피사계 심도 범위를 벗어날 수 있다. 따라서 촬영 거리가 짧아지면, 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(610)이 촬영 영상에 나타날 가능성이 높다. 특히 제1 포커싱 동작이 종료된 노광 구간 동안 광축 방향의 흔들림(610)이 발생하면, 피사체(120a)가 피사계 심도를 벗어난 상태로 신호가 누적되어, 촬영 영상에서 피사체(120a)의 초점이 맞지 않을 수 있다.

반면에 촬영 거리가 일정 거리 이상인 경우, 피사계 심도가 깊어지면서, 광축 방향의 흔들림(610)이 발생하더라도 피사체(120b)는 피사계 심도 범위 내에 있게 되어, 촬영 영상에서 광축 방향의 흔들림(610)의 영향이 나타나지 않을 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인 경우, 제2 포커싱 동작을 추가적으로 수행할지 여부를 판단하고, 촬영 거리가 거리 기준 값 이상인 경우에는 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는다. 이와 같이 촬영 거리를 기준으로 제2 포커싱 동작을 수행 여부를 결정함에 의해, 추가적인 흔들림 보정이 필요한 경우에만 제2 포커싱 동작을 수행하고, 불필요한 추가 구동을 수행하는 것을 방지한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 촬영 거리가 100mm 미만인 경우, 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 판단하고, 촬영 거리가 100mm 이상인 경우에는 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는다. 촬영 거리가 100mm 이상인 경우에는 피사계 심도가 얕은 구간을 벗어나기 때문에, 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작 이후의 광축 방향의 흔들림을 추가적으로 보정하지 않고 촬영을 수행한다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 피사계 심도를 산출하는 과정을 설명하는 도면이다.

도 7은 초점 렌즈(710), 촬상 소자(720), 제1 경로의 빛, 제2 경로의 빛, 및 제3 경로의 빛을 나타낸다.

전자 장치(100)는 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인 경우, 피사계 심도가 심도 기준 값 이하인지 여부를 판단한다. 광축 방향의 흔들림은, 피사계 심도가 얕은 경우에 문제되기 때문에, 촬영 거리가 짧은 경우로 하더라도, 전자 장치(100)는 피사계 심도가 얕지 않은 경우에는 광축 방향의 흔들림 보정을 위한 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는다.

피사계 심도는 촬영 시 초점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역이다. 피사계 심도가 깊다고 하면 초점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역의 길이가 긴 것을 의미하고, 피사계 심도가 얕다고 하면 초점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역의 길이가 짧은 것을 의미한다. 피사계 심도는 조리개 값, 렌즈의 초점 길이, 또는 피사체까지의 거리로 달라질 수 있다. 피사계 심도는 조리개 값이 작아질수록 깊어지고, 피사체까지의 거리가 멀어질수록 깊어진다.

본 개시의 실시예들은 피사체까지의 거리인 촬영 거리 변수에 의해 피사계 심도 값을 측정한다.

촬영 거리(a)는 초점 렌즈(710)의 중심 축(730)으로부터 피사체 위치(734)까지의 거리를 의미한다. 피사계 심도(702)는 촬영 거리(a), 상 거리(b), 픽셀 사이즈(Psize), F 넘버(F#), 및 초점 거리(f)에 의해 결정된다. 촬영 거리(a)는 앞서 설명한 바와 같이, 제2 센서에 의해 측정되거나, 제1 포커싱 동작의 결과 값에 기초하여 결정될 수 있다.

상 거리(b)는 초점 렌즈(710)의 중심 축(730)으로부터 결상 위치(736)까지의 거리를 나타낸다. 도 7에서는 빛의 제1 경로를 기준으로 피사체 위치(734)와 결상 위치(736)를 나타내었다. 초점 거리(f)는 초점 렌즈(710)로 들어오는 입사광이 굴절하여 한 지점으로 모이는 지점과 초점 렌즈(710)의 중심 축(730) 사이의 거리이다. 초점 거리(f)는 초점 렌즈(730)의 종류에 따라 결정된다.

촬영 거리(a), 상 거리(b), 및 초점 거리(f) 사이에는 렌즈의 공식에 따라 수학식 2과 같은 관계가 성립한다.

촬영 거리(a)는 앞서 설명한 바와 같이 측정할 수 있고, 초점 거리(f)는 렌즈의 종류에 의해 결정되므로, 상 거리(b)는 수학식 3과 같이 촬영 거리(a)와 초점 거리(f)로부터 산출될 수 있다.

F 넘버(F#)는 수학식 4와 같이, 초점 거리(f) 및 렌즈 직경(D)에 의해 결정된다.

피사계 심도는 수학식 5와 같이 후방 심도(704)와 전방 심도(706)의 차이로 정의된다.

전방 심도(706)는 수학식 6과 같이 정의되고, 후방 심도(704)는 수학식 7과 같이 정의된다. 픽셀 사이즈(Psize)는 이미지 센서의 픽셀 사이즈 값으로서, 이미지 센서의 스펙 정보로부터 획득 가능하다.

전방 심도와 후방 심도 값을 수학식 5의 피사계 심도 공식에 대입하면, 피사계 심도 값은 수학식 8과 같이 정의된다.

따라서, 피사계 심도(702)는 상 거리(b)가 길어질수록 얕아지고, 상 거리(b)는 촬영 거리(a)가 짧아질수록 길어진다. 결국 촬영 거리(a)가 짧아질수록 피사계 심도(702)는 얕아지게 된다.

전자 장치(100)는 픽셀 사이즈(Psize), F 넘버(F#), 상 거리(b), 및 초점 거리(f)로부터 피사계 심도를 산출하고, 피사계 심도가 심도 기준 값 이하인지 여부를 판단한다. 일 실시예에 따르면, 심도 기준 값은 8mm로 설정된다. 따라서 전자 장치(100)는 촬영 거리가 거리 기준 값 100mm 미만이고, 피사계 심도가 심도 기준 값 8mm 이하인 경우, 제1 조건을 만족한다고 판단하고 제2 포커싱 동작을 활성화시킨다.

일 실시예에 따르면, 초점 거리, 픽셀 사이즈, 및 F 넘버는 각 카메라 모듈 별로 표 1과 같이 미리 저장될 수 있다.

	광각 카메라 모듈	초광각 카메라 모듈
초점 거리(mm)	6.65	2.22
픽셀 사이즈(mm)	0.00080	0.00140
F 넘버(mm)	1.890	2.280

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 손떨림 양 및 카메라 모듈의 심도를 나타낸 도면이다.

전자 장치(100)의 카메라 모듈로 근접 거리의 피사체(820)를 촬영하는 경우, 피사계 심도는 촬영 거리에 의해 결정되며, 화각에 따른 변수는 아님을 알 수 있다. 초광각 카메라 모듈의 경우, 화각이 120도 이상인데, 이러한 카메라 모듈은 최지근 촬영 거리가 50mm 이하이기 때문에, 피사계 심도가 얕게 결정될 가능성이 높다. 따라서 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 단순히 광각을 참조하여 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정하지 않고, 촬영 거리와 피사계 심도를 기준으로 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정한다.

근접한 거리의 피사체(820)를 촬영하는 카메라 모듈의 일례로서, 광각 카메라 모듈은 최지근 촬영 거리가 100mm이고, 최지근 촬영 거리로 촬영할 경우 피사계 심도가 1.2mm이다. 카메라 모듈의 다른 예로서, 초광각 카메라 모듈은 최지근 촬영 거리가 50mm이고, 최지근 촬영 거리로 촬영할 경우 피사계 심도가 5.9mm이다.

광각 카메라 모듈의 화각은 120도이고, 초광각 카메라 모듈의 화각은 83도인데, 초점 거리를 포함하는 렌즈 특성에 따라 넓은 화각을 갖게 되지만 이러한 화각에 의해 피사계 심도가 직접적으로 결정되는 것은 아니다.

따라서 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 이러한 각 카메라 모듈의 특징을 고려하여, 복수의 카메라 모듈 중, 초점 거리가 짧고, 피사계 심도가 얕은 특정 카메라 모듈이 선택될 때, 제1 조건의 충족여부를 판단하고, 제1 조건이 충족되면 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

또한, 전자 장치(100)의 촬영 동작에서 z축 방향(810)의 손떨림 양을 검출한 결과, 약 50mm 정도의 촬영 거리를 갖는 피사체(820)의 촬영 시, 약 8mm 정도의 손떨림이 측정되었다. 이러한 실험 결과에 따라 본 개시의 일 실시예에서는 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정하는 제1 조건의 심도 기준 값을 8mm로 결정하였다. 거리 기준 값 및 심도 기준 값은 실시예에 따라 변경 가능하다. 일 실시예에 따르면, 사용자는 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 판단할 때 사용되는 거리 기준 값 및 심도 기준 값을 사용자 입력에 의해 변경할 수 있다. 전자 장치(100)는 사용자 입력에 기초하여 거리 기준 값 또는 심도 기준 값을 변경할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리와 피사계 심도의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 촬영 거리가 짧아짐에 따라 피사계 심도가 얕아지고, 촬영 거리가 길어짐에 따라 피사계 심도가 깊어지는 것을 알 수 있다. 이러한 변화 양상은 카메라 모듈의 종류에 따라 다르게 나타난다.

도 9는 도 8에서 예로든 초광각 카메라 모듈과 광각 카메라 모듈에 대해 촬영 거리와 피사계 심도 사이의 관계를 나타낸다. 우선 두 종류의 카메라 모듈 모두 촬영 거리가 긴 원거리 촬영에서는 피사계 심도가 깊다. 다. 특히 초광각 카메라 모듈의 경우, 촬영 거리가 늘어남에 의해 피사계 심도가 급격하게 깊어지는 것을 확인할 수 있다. 피사계 심도가 깊어지면, 전자 장치(100)에서 광축 방향의 흔들림이 발생하더라도 피사체가 피사계 심도 내에 있기 때문에, 광축 방향의 흔들림 보정이 필요 없다. 도 9의 그래프를 통해, 원거리 촬영의 경우 광축 방향의 흔들림 보정을 위한 제2 포커싱 동작이 필요 없음을 알 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 촬영 거리 정보를 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100b)는 영상 데이터에 기초하여 촬영 거리를 산출한다. 전자 장치(100b)의 카메라 모듈(110)은 피사체를 촬영하여 영상 데이터를 생성하고, 영상 데이터를 프로세서(210)로 출력한다.

프로세서(210)의 카메라 제어 블록(1010)는 영상 데이터를 이용하여 카메라를 제어하기 위한 처리를 한다. 카메라 제어 블록(1010)은 앞서 도 4에서 설명한 AP(430)의 카메라 제어 블록(432)에 대응될 수 있다. 카메라 제어 블록(1010)은 영상 데이터를 이용하여 포커싱 처리를 수행한다. 포커싱 처리는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 포커싱 처리는 예를 들면, 영상 데이터를 이용한 콘트라스트 AF(Contrast Auto-focusing) 방식, 위상차 AF 등의 방식을 이용할 수 있다. 콘트라스트 AF 방식에서는 초점 렌즈를 계속 이동시키면서 영상 데이터의 엣지(edge)에서 콘트라스트를 측정하고, 콘트라스트가 최대가 되었을 때 초점이 맞는다고 판정한다. 이러한 콘트라스트 AF 방식에 의해 결정된 초점 렌즈의 렌즈 타겟 위치에 기초하여, 카메라 제어 블록(1010)은 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.

카메라 제어 블록(1010)은 콘트라스트 AF에 의해 결정된 렌즈 타겟 위치로부터 상 거리(b)를 획득하고, 렌즈의 초점 거리(f)와 상 거리(b)를 이용하여 수학식 1의 렌즈의 공식을 이용하여 촬영 거리(a)를 획득할 수 있다. 이와 같이 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 영상 데이터로부터 포커싱 처리를 수행하고, 포커싱 처리의 결과 값에 따라 촬영 거리(a)를 산출하여 촬영 거리 정보를 획득한다.

도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(100c)는 카메라 모듈(110), 프로세서(210), 제1 센서(220), 및 제2 센서(1110)를 포함한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100c)는 전방의 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 제2 센서(1110)를 포함한다. 전자 장치(100c)는 제2 센서(1110)의 검출 값을 이용하여, 피사체까지의 거리인 촬영 거리를 측정할 수 있다.

제2 센서(1110)는 전방의 물체까지의 거리를 측정하는 센서이다. 제2 센서(1110)는 ToF(Time of Flight) 방식의 다양한 종류의 센서로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 초음파 센서, 적외선 센서, 라이다(LIDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서, 카메라 센서 등으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 다르면, 제2 센서(1110)는 카메라 모듈(110)의 이미지 센서 내의 일부 화소에 내장되어 구현될 수 있다. 이미지 센서는 위상차를 검출하는 위상차 검출용 화소를 포함하고, 프로세서(210)는 위상차 검출용 화소의 출력 값을 이용하여 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.

프로세서(210)는 제2 센서(1110)의 센서 검출 값을 이용하여 촬영 거리를 산출한다. 또한, 프로세서(210)는 제2 센서(1110)의 센서 검출 값을 이용하여 포커싱 처리를 수행할 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(110a, 110b)은 복수의 카메라 모듈을 포함한다. 예를 들면, 카메라 모듈(110a)은 광각 카메라 모듈(1210)과 망원 카메라 모듈(1220)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 카메라 모듈(110b)은 초광각 카메라 모듈(1230), 광각 카메라 모듈(1210), 및 망원 카메라 모듈(1220)을 포함할 수 있다.

프로세서(210)는 촬영 거리, 촬영 모드, 또는 줌 제어 신호 등에 기초하여, 복수의 카메라 모듈(1210, 1220, 1230) 중 하나를 선택하여, 촬영을 수행할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 줌 인 제어 신호에 의해 줌 레벨이 높아지면 망원 카메라 모듈(1220)을 선택하고, 줌 아웃 제어 신호에 의해 줌 레벨이 낮아지면서 광각 카메라 모듈(1210) 및 초광각 카메라 모듈(1230)을 순차적으로 선택할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(210)는 풍경 모드에서 망원 카메라 모듈(1220)을 선택하고, 인물 모드, 접사 모드 등에서 초광각 카메라 모듈(1230) 또는 광각 카메라 모듈(1210)을 선택할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(210)는 촬영 거리가 제1 기준 값 이하이면 초광각 카메라 모듈(1230)을 선택하고, 촬영 거리가 제1 기준 값과 제2 기준 값 사이이면 광각 카메라 모듈(1210)을 선택하고, 촬영 거리가 제2 기준 값 이상이면 망원 카메라 모듈(1220)을 선택할 수 있다.

프로세서(210)는 복수의 카메라 모듈 중 광각 카메라 모듈(1210) 또는 초광각 카메라 모듈(1230)이 선택된 경우에만, 촬영 거리 및 피사계 심도가 제1 조건을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, z축 흔들림 보정은 촬영 거리가 짧고 피사계 심도가 얕은 경우에 필요하고, 촬영 거리가 길고 피사계 심도가 깊은 경우는 필요성이 적다.

따라서 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 망원 카메라 모듈(1220)이 선택된 경우에는 z축 흔들림 보정이 불필요하다고 판단하고, 제1 조건의 충족 여부를 판단하지 않는다. 이러한 추가적인 조건에 의해, 프로세서(210)는 다수의 연산이 요구되는 제1 조건의 충족 여부 판단을 불필요하게 수행하는 것을 방지하여, 처리량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 흔들림 보정을 수행하는 구성을 나타낸 도면이다.

3차원 공간에서 물체의 자유도는 총 6개의 축으로, 회전 운동인 pitch, yaw, roll과 상하, 좌우, 전후 방향으로의 직선 운동인 x, y, z축 쉬프트를 포함한다. 전자 장치(100)는 3차원 공간 내에서 움직일 수 있고, 흔들림은 이러한 6개의 축의 움직임 성분을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 제1 센서(220)는 이러한 6축 방향의 움직임을 검출한다.

프로세서(210)는 제1 센서(220)로부터 6축 방향의 움직임 성분을 나타내는 센서 검출 값을 수신한다. 센서 검출 값은 pitch 성분의 각속도, yaw 성분의 각속도, roll 성분의 각속도, x축 가속도, y축 가속도, 및 z축 가속도를 포함한다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)의 센서 검출 값을 이용하여 흔들림 보정을 수행한다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 제1 조건의 충족 여부에 상관 없이, pitch, yaw, roll 성분의 각속도 방향의 흔들림 및 x축, y축 방향의 흔들림은 항상 보정을 수행하고, z축 방향의 흔들림 보정은 제1 조건이 충족된 경우에만 수행할 수 있다. 여기서 제1 조건의 충족 여부에 상관 없이, pitch, yaw, roll 성분의 각속도 방향의 흔들림 및 x축, y축 방향의 흔들림을 보정하는 흔들림 보정을 제1 흔들림 보정으로 칭하고, 제1 조건이 충족되는 경우 수행되는 z축 방향의 흔들림 보정을 제2 포커싱 동작이라고 칭한다.

제1 흔들림 보정은 광학식 보정 방식 또는 전자식 보정 방식을 이용할 수 있다. 광학식 흔들림 보정은 이미지 센서 시프트 방식 또는 렌즈 시프트 방식을 이용할 수 있다.

이미지 센서 시프트 방식은, 이미지 센서(1330)를 전자 장치(100)가 움직이는 반대 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정하는 방식이다. 전자 장치(100)가 왼쪽으로 움직이면 이미지 센서(1330)를 오른쪽으로 움직이고, 전자 장치(100)가 아래쪽으로 움직이면 이미지 센서(1330)를 위쪽으로 움직인다. 이미지 센서 시프트 방식은 렌즈의 종류에 상관없이 적용 가능하다. 렌즈 시프트 방식은 카메라 모듈(110)의 일부 렌즈를 이동시켜 흔들림을 보정한다. 렌즈 시프트 방식은 카메라 모듈(110) 내에 흔들림 보정용 렌즈(1310)을 구비하고, 전자 장치(100)의 움직임을 보상하도록 흔들림 보정용 렌즈(1310)을 움직여 흔들림을 보정한다. 전자 장치(100)는 흔들림 보정용 렌즈(1310)를 흔들림이 일어나는 반대 방향으로 이동시켜 전자 장치(100)의 흔들림을 보정할 수 있다.

전자식 흔들림 보정은 영상 데이터에 대한 영상 처리를 이용하여 흔들림을 보정하는 방식이다. 일 실시예에 따른 전자식 흔들림 보정 기능은 고감도 설정으로 셔터 속도를 확보하는 것이다. 다른 실시예에 따른 전자식 흔들림 보정은, 노출을 낮게 설정하여 셔터 속도를 빠르게 한 후 촬영한 사진의 밝기를 향상시키는 방식으로 흔들림을 보정한다.

제2 포커싱 구동은 제1 흔들림 보정과 별개로, 제1 조건이 만족하는 경우, 초점 렌즈(1320)의 z축 방향 구동을 이용하여 수행된다. 따라서 제1 흔들림 보정과 제2 포커싱 구동은 수행되는 조건이 서로 상이하고, 흔들림 보정을 이용하여 이용되는 광학 소자가 상이한 차이가 있다.

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.

비교예 영상(1410)과 본 개시의 일 실시예에 따른 실시예 영상(1420)은 모두 촬영 거리 100mm 미만, 피사계 심도 8mm 이하에서 촬영되었다. 비교예 영상(1410)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되지 않았고, 실시예 영상(1420)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되었다.

도 14에 도시된 바와 같이, 비교예 영상(1410)에서는 인형의 머리카락 부분(1412), 얼굴의 주근깨 부분(1414)에서 흔들림에 의해 초점이 맞지 않아 촬영 영상에서 블러링이 나타난 것을 확인할 수 있다. 반면에 실시예 영상(1420)에서는 인형의 머리카락 부분(1422), 얼굴의 주근깨 부분(1424)에서 초점이 맞는 상태로 촬영되어, 촬영 영상이 선명하게 촬영된 것을 확인할 수 있다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.

비교예 영상(1510)과 본 개시의 일 실시예에 따른 실시예 영상(1520)은 모두 촬영 거리 100mm 미만, 피사계 심도 8mm 이하에서 촬영되었다. 비교예 영상(1510)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되지 않았고, 실시예 영상(1520)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되었다.

도 15에 도시된 바와 같이, 비교예 영상(1510)에서는 인형의 입술 부분 부분(1512), 인형의 리본 부분(1514)에서 흔들림에 의해 초점이 맞지 않아 촬영 영상에서 블러링이 나타난 것을 확인할 수 있다. 반면에 실시예 영상(1520)에서는 인형의 입술 부분 부분(1522), 인형의 리본 부분(1524)에서 초점이 맞는 상태로 촬영되어, 촬영 영상이 선명하게 촬영된 것을 확인할 수 있다.

도 16은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1600) 내의 전자 장치(1601)의 블록도이다.

도 16을 참조하면, 네트워크 환경(1600)에서 전자 장치(1601)는 제 1 네트워크(1698)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1602)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1699)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1604) 또는 서버(1608) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 서버(1608)를 통하여 전자 장치(1604)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 프로세서(1620), 메모리(1630), 입력 모듈(1650), 음향 출력 모듈(1655), 디스플레이 모듈(1660), 오디오 모듈(1670), 센서 모듈(1676), 인터페이스(1677), 연결 단자(1678), 햅틱 모듈(1679), 카메라 모듈(1680), 전력 관리 모듈(1688), 배터리(1689), 통신 모듈(1690), 가입자 식별 모듈(1696), 또는 안테나 모듈(1697)을 포함할 수 있다.

어떤 실시예에서는, 전자 장치(1601)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1678))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1676), 카메라 모듈(1680), 또는 안테나 모듈(1697))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660))로 통합될 수 있다.

프로세서(1620)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1640))를 실행하여 프로세서(1620)에 연결된 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1620)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1676) 또는 통신 모듈(1690))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1632)에 저장하고, 휘발성 메모리(1632)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1634)에 저장할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(1620)는 메인 프로세서(1621)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1623)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1601)가 메인 프로세서(1621) 및 보조 프로세서(1623)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(1623)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1621)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1621)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)와 함께, 전자 장치(1601)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660), 센서 모듈(1676), 또는 통신 모듈(1690))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1680) 또는 통신 모듈(1690))의 일부로서 구현될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(1601) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1608))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다.

인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(1630)는, 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1620) 또는 센서 모듈(1676))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1640)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1630)는, 휘발성 메모리(1632) 또는 비휘발성 메모리(1634)를 포함할 수 있다.

프로그램(1640)은 메모리(1630)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1642), 미들 웨어(1644) 또는 어플리케이션(1646)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(1650)은, 전자 장치(1601)의 구성요소(예: 프로세서(1620))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1650)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(1655)은 음향 신호를 전자 장치(1601)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1655)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(1660)은 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1660)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1660)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(1670)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(1670)은, 입력 모듈(1650)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1655), 또는 전자 장치(1601)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(1676)은 전자 장치(1601)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(1676)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(1677)는 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(1677)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(1678)는, 그를 통해서 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(1678)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(1679)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1679)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(1680)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1688)은 전자 장치(1601)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1688)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(1689)는 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(1689)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(1690)은 전자 장치(1601)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1690)은 프로세서(1620)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 통신 모듈(1690)은 무선 통신 모듈(1692)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1694)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1698)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1699)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1604)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은 가입자 식별 모듈(1696)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1698) 또는 제 2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1601)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(1692)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다.

무선 통신 모듈(1692)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은 전자 장치(1601), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1604)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1699))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1692)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(1697)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1698) 또는 제 2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1690)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1690)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1697)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1699)에 연결된 서버(1608)를 통해서 전자 장치(1601)와 외부의 전자 장치(1604)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1602, 또는 1604) 각각은 전자 장치(1601)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1602, 1604, 또는 1608) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1601)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1601)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1601)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1601)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1601)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1604)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1608)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1604) 또는 서버(1608)는 제 2 네트워크(1699) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1601)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 16의 전자 장치(1601)는 앞서 설명된 전자 장치(100, 100a, 100b, 또는 100c)에 대응되고, 프로세서(1620)는 앞서 설명된 프로세서(210)에 대응되고, 센서 모듈(1676)은 앞서 설명된 제1 센서(220) 또는 제2 센서(1110)에 대응되고, 카메라 모듈(1680)은 앞서 설명된 카메라 모듈(110, 110a, 또는 110b)에 대응될 수 있다.

도 17는, 일 실시예에 따른, 카메라 모듈(1680)을 예시하는 블럭도이다. 도 17를 참조하면, 카메라 모듈(1680)은 렌즈 어셈블리(1710), 플래쉬(1720), 이미지 센서(1730), 이미지 스태빌라이저(1740), 메모리(1750)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(1760)를 포함할 수 있다.

렌즈 어셈블리(1710)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1710)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 복수의 렌즈 어셈블리(1710)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(1680)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(1710)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(1710)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.

플래쉬(1720)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플래쉬(1720)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다.

이미지 센서(1730)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(1710)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(1730)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(1730)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.

이미지 스태빌라이저(1740)는 카메라 모듈(1680) 또는 이를 포함하는 전자 장치(1601)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(1710)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(1730)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(1730)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는 카메라 모듈(1680)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(1680) 또는 전자 장치(1601)의 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다.

메모리(1750)는 이미지 센서(1730)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(1750)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(1660)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(1750)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(1750)는 메모리(1630)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.

이미지 시그널 프로세서(1760)는 이미지 센서(1730)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(1750)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(1760)는 카메라 모듈(1680)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(1730))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다.

이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(1750)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(1680)의 외부 구성 요소(예: 메모리(1630), 디스플레이 모듈(1660), 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608))로 제공될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(1760)는 프로세서(1620)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(1620)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1760)이 프로세서(1620)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(1620)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(1660)를 통해 표시될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(1680)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(1680)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(1680)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.

도 17의 렌즈 어셈블리(1710)는 앞서 설명된 초점 렌즈(112)에 대응되고, 이미지 센서(1730)는 앞서 설명된 이미지 센서(422 또는 1330)에 대응되고, 이미지 스태빌라이저(1740)는 도 13에서 설명된 제1 흔들림 보정을 수행하는 구성 요소에 대응될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는 도 13에서 설명된 제1 흔들림 보정과 제2 포커싱 동작을 모두 제어하는 OIS MCU에 대응될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1601)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1636) 또는 외장 메모리(1638))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1640))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1601))의 프로세서(예: 프로세서(1620))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims

전자 장치에 있어서,
적어도 하나의 렌즈를 포함하는 적어도 하나의 카메라 모듈;
상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 제1 센서; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 상기 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하고,
상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하고,
상기 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위는, 상기 제1 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위보다 좁은, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 카메라 모듈에 의해 생성된 영상 데이터에 기초하여, 상기 피사체까지의 촬영 거리를 측정하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 전자 장치는, 상기 피사체까지의 거리를 측정하는 제2 센서를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 센서의 검출 값에 기초하여 상기 피사체까지의 거리를 측정하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라 모듈은, 광각 카메라 모듈, 및 상기 광각 카메라 모듈보다 초점 거리가 긴 렌즈를 포함하는 망원 카메라 모듈을 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 광각 카메라 모듈을 사용하는 경우, 상기 제1 조건의 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라 모듈은, 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈 및 초점 거리를 조절하는 적어도 하나의 초점 렌즈를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈를 구동하고,
상기 제1 포커싱 동작 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하여 상기 적어도 하나의 초점 렌즈를 구동하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 카메라 모듈에 의해 생성된 영상에 대해 손떨림 보정 처리를 수행하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제1 포커싱 동작을 수행하는 제1 프로세서; 및
상기 제2 포커싱 동작을 수행하는 제2 프로세서를 포함하고,
상기 제1 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 만족된다고 판단된 경우, 상기 제2 프로세서의 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는, 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 센서는 6축 가속도 센서이고,
상기 제2 프로세서는, 상기 제1 센서의 검출 값 중, 광축 방향의 가속도 값을 2차 적분하여 상기 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 거리 기준 값은 100mm이고, 상기 심도 기준 값은 8mm인, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 카메라 모듈의 셔터 릴리즈 신호 입력 후 노광 구간 이전에 상기 제1 포커싱 동작을 완료하고, 상기 노광 구간 동안 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
적어도 하나의 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
제1 센서를 이용하여 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 단계;
피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하는 단계; 및
상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 전자 장치 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하는 단계; 및
상기 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작하는 단계를 더 포함하는, 전자 장치 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 제2 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위는, 상기 제1 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위보다 좁은, 전자 장치 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 카메라 모듈에 의해 생성된 영상 데이터에 기초하여, 상기 피사체까지의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하는, 전자 장치 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 피사체까지의 거리를 측정하는 제2 센서의 검출 값에 기초하여 상기 피사체까지의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하는, 전자 장치 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 전자 장치는, 광각 카메라 모듈, 및 상기 광각 카메라 모듈보다 초점 거리가 긴 렌즈를 포함하는 망원 카메라 모듈을 포함하고,
상기 제2 포커싱 동작을 수행하는 단계는, 상기 광각 카메라 모듈을 사용하는 경우, 상기 제1 조건의 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 전자 장치는, 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈 및 초점 거리를 조절하는 적어도 하나의 초점 렌즈를 포함하고,
상기 전자 장치 제어 방법은,
상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈를 구동하는 단계; 및
상기 제1 포커싱 동작 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하여 상기 적어도 하나의 초점 렌즈를 구동하는 단계를 더 포함하는, 전자 장치 제어 방법.
제13항의 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.