KR20240026059A - 더블 크로스 오토포커스를 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

더블 크로스 오토포커스를 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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KR20240026059A
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박재형
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원종훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

더블 크로스 오토포커스를 수행하는 전자 장치가 개시된다. 일 실시 예는 픽셀 어레이(상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 PD, 제2 PD, 제3 PD, 및 제4 PD를 포함함)를 포함하고 상기 픽셀 어레이에 제1 방향으로 리드 아웃을 수행하여, 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 출력하는 이미지 센서; 메모리; 및 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 수신하여 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과를 기초로 수행하는 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행하는 AF 처리부를 포함할 수 있다.

Description

더블 크로스 오토포커스를 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법{ELECTRONIC APPARATUS PERFORMING DOUBLE CROSS AUTOFOCUS AND OPERATING METHOD THEREOF}
실시 예는 더블 크로스 오토포커스를 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
카메라를 포함하는 전자 장치는 피사체를 촬영할 수 있다. 이 때, 아웃포커스(또는 defocus)가 발생하는 경우, 전자 장치는 오토포커스(AF)를 수행할 수 있다. AF 방법으로, 예를 들어, PDAF(phase detect AF)가 있다. PDAF는 주어진 두 이미지 사이의 위상차(phase difference)를 계산할 수 있고, 위상차를 통해 AF를 수행할 수 있다.
전자 장치 내의 카메라의 이미지 센서는 4PD(photodiode) 이미지 센서일 수 있다. 4PD 이미지 센서는 하나의 마이크로 렌즈 아래에 4개의 PD들이 배치된 이미지 센서(또는 4개의 PD들이 하나의 마이크로 렌즈를 공유하는 이미지 센서)를 나타낼 수 있다. 이러한 4PD 이미지 센서를 포함하는 전자 장치는 수평 방향의 위상차와 수직 방향의 위상차를 계산할 수 있고, 계산된 각 위상차를 통해 AF를 수행할 수 있다.
일 실시 예는 수평 방향의 위상차 연산 및 수직 방향의 위상차 연산 뿐 아니라 대각 방향의 위상차 연산을 수행하여 AF 성능을 향상시킬 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 픽셀 어레이(상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 포토 다이오드(PD), 상기 제1 PD와 제1 방향(예: 수평 방향)으로 인접하게 위치한 제2 PD, 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향(예: 수직 방향)으로 상기 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD, 및 상기 제3 PD와 상기 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD를 포함함)를 포함하고, 상기 픽셀 어레이에 상기 제1 방향으로 리드 아웃을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터, 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터, 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터, 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터를 출력하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 메모리를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 수신하여 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과를 기초로 수행하는 상기 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행하는 AF 처리부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 오토포커스 수행 방법은 픽셀 어레이(상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 포토 다이오드(PD), 상기 제1 PD와 제1 방향으로 인접하게 위치한 제2 PD, 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향으로 상기 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD, 및 상기 제3 PD와 상기 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD를 포함함)에 상기 제1 방향으로 리드 아웃을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터, 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터, 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터, 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 오토포커스 수행 방법은 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 메모리에 저장하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 오토포커스 수행 방법은 상기 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과를 기초로 수행하는 상기 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 수직 방향의 위상차 연산에 필요한 데이터를 저장하는 메모리에서 메모리 컨트롤을 통해 데이터를 읽어올 수 있고 읽어온 데이터로 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 일 실시 예는 별도 하드웨어 추가가 없어도 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 여러 방향들(예: 수평 방향, 수직 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 각각의 위상차 연산의 결과의 신뢰성(confidence)값, 여러 방향들(예: 수평 방향, 수직 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 각각의 컨트라스트(contrast)값, 또는 피사체의 엣지 방향 중 적어도 하나를 이용하여, 피사체에 대한 명확한 초점 위치를 결정할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성의 예시를 설명하는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이미지 센서의 예시를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치를 설명하는 블록도이다.
도 6a 내지 도 6b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 처리부의 동작의 예시를 설명하는 도면이다.
도 7 내지 도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 AF 처리부의 예시를 설명하는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 관심 영역의 예시를 나타낸 도면이다.
도 13a 내지 도 13b는 일 실시 예에 따른 제1 대각 방향의 필터링과 제2 대각 방향의 필터링의 예시를 설명하는 도면이다.
도 14a 내지 도 14b는 일 실시 예에 따른 수직 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 14c 내지 도 14d는 일 실시 예에 따른 수평 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 15 내지 도 21은 일 실시 예에 따른 제1 대각 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 22 내지 도 28은 일 실시 예에 따른 제2 대각 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 29a 및 도 29b는 일 실시 예에 따른 AF 처리부가 별도의 chain, 필터, 및 Xcor 연산부를 통해 수평 방향의 위상차 연산을 수행하는 예시를 설명하는 도면이다.
도 30은 일 실시 예에 따른 AF 처리부의 방향 선택의 예시를 설명하는 도면이다.
도 31은 일 실시 예에 따른 피사체의 엣지가 경사진 엣지에 해당할 때 경사진 엣지의 가로 방향과 세로 방향의 주파수 특성을 설명하는 도면이다.
도 32는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 오토포커스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(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(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(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(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))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(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)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. 일실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 예시적으로 폴딩 가능한 구조 및/또는 롤러블 구조로 구현될 수 있다. 예시적으로 디스플레이 모듈(160)의 표시 화면의 크기는 폴딩시 감소되고, 언폴딩시 확장될 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)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. 일실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)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(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(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(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(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(104)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(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)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(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)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(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)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(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시 예에 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 기기들간 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 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)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(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)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(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)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 2는 일 실시예에 따른 카메라 모듈(180)을 예시하는 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(ISP: image signal processor)(260)를 포함할 수 있다.
렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)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(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일실시예에 따르면, 플래쉬(220)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(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)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(230)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(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)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 해줄 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(180) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)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(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)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(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 디스플레이 모듈(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)이 프로세서(120)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(160)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 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 제3 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, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 도 1의 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))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 스토어TM)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.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성의 예시를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 렌즈 어셈블리(310)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)), 이미지 센서(320)(예: 도 2의 이미지 센서(230)), ISP(330)(예: 도 2의 ISP(260)), 메모리(340), 프로세서(350)(예: 도 1의 프로세서(120)), 디스플레이(360)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 및 메모리(370)(예: 도 1의 메모리(130))를 포함할 수 있다.
렌즈 어셈블리(310)는 전면 카메라와 후면 카메라에 따라 렌즈의 개수, 배치, 종류 등이 서로 다를 수 있다. 렌즈 어셈블리의 타입에 따라 전면 카메라와 후면 카메라는 서로 다른 특성(예: 초점거리, 최대 배율 등)을 가질 수 있다.
ISP(330)와 이미지 센서(320)가 물리적으로 구분될 수 있다. 이 경우, ISP(330)와 이미지 센서(320) 사이에 센서 인터페이스가 있을 수 있다. 이미지 센서(320)는 이미지 데이터를 센서 인터페이스를 통해 ISP(330)로 전달할 수 있다.
ISP(330)는 이미지 센서(320)에 의해 획득된 이미지 데이터에 대하여 이미지 처리를 수행할 수 있다. ISP(330)의 동작은 pre-ISP(또는, 전처리(pre-processing)) 및 ISP chain(또는, 후처리(post-processing))로 구분될 수 있다. 디모자이크 과정 이전의 이미지 처리는 전처리를 의미할 수 있고, 디모자이크 과정 이후의 이미지 처리는 후처리를 의미할 수 있다.
pre-ISP(또는 전처리)는 3A, 렌즈 셰이딩 보상(lens shading correction), 엣지 개선(edge enhancement), 데드 픽셀 보정(dead pixel correction), 또는 knee 보정 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 3A는 AWB(auto white balance), AE(auto exposure), 또는 AF(Auto focusing) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
ISP chain(또는 후처리)는 센서 색인 값(index) 변경, 튜닝 파라미터 변경, 또는 화면 비율 조절 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. ISP chain은 이미지 센서(320)로부터 출력되는 이미지 데이터 또는 스케일러로부터 출력되는 이미지 데이터를 처리하는 동작을 포함할 수 있다. ISP(330)는 ISP chain을 통해 이미지의 명암대비(contrast), 선명도(sharpness), 채도(saturation), 디더링(dithering) 등을 조정할 수 있다. 명암대비, 선명도, 채도의 조정은, 예를 들어, YUV 색 공간(color space)에서 실행될 수 있고, 디더링은, 예를 들어, RGB(Red Green Blue) 색 공간에서 실행될 수 있다.
후술하겠지만, ISP(330)는 온 더 플라이(on the fly) 연산(예: 수평 방향의 위상차 연산)을 수행할 수 있다. 또한, ISP(330)는 메모리(340)를 필요로 하는 연산(예: 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 제2 대각 방향의 위상차 연산)을 수행할 수 있다.
프로세서(350)는 ISP(330)에 의해 처리 완료된 이미지를 메모리(370)에 저장 및/또는 디스플레이(360)에 표시할 수 있다.
프로세서(350)는 전자 장치(300)에서 지원하는 다양한 기능을 실행 및/또는 제어할 수 있다.
프로세서(350)는 메모리(370)에 저장된 프로그래밍 언어로 작성된 코드를 실행함으로써 어플리케이션을 실행할 수 있고, 각 종 하드웨어(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 등)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 메모리(370)에 저장된 촬영 기능을 지원하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 프로세서(350)는 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180))을 실행할 수 있고 카메라 모듈(180)이 사용자가 의도하는 동작을 수행할 수 있도록 적절한 촬영 모드를 설정하고 지원할 수 있다.
메모리(370)는 프로세서(350)에 의해 실행 가능한 명령어들이 저장될 수 있다.
메모리(370)에는 카메라 모듈(180)과 연관된 어플리케이션이 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리(370)에는 카메라 어플리케이션이 저장될 수 있다. 카메라 어플리케이션은 사진 촬영, 동영상 촬영, 파노라마 촬영, 슬로우 모션 촬영 등 다양한 촬영 기능을 지원할 수 있다.
프로세서(350)는 프로세서(350)에 의해 실행되는 어플리케이션의 실행 화면을 디스플레이(360)에 표시할 수 있다. 프로세서(350)는 메모리(370)에 저장된 이미지 및/또는 동영상과 같은 컨텐츠들을 디스플레이(360)에 표시할 수 있다. 프로세서(350)는 카메라 모듈(180)을 통해 획득된 이미지를 디스플레이(360)에 실시간으로 표시할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이미지 센서의 예시를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 이미지 센서(320)는 마이크로 렌즈 어레이, 컬러 필터 어레이, 및 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 도 4에 도시되지 않았으나, 이미지 센서(320)는 리드 아웃 회로를 포함할 수 있다.
컬러 필터 어레이는 픽셀 어레이의 픽셀들 각각을 오버랩하고 파장에 의해 캡쳐된 광을 각각 필터링할 수 있는 작은 컬러 필터들의 어레이일 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 어레이는 50%의 녹색 필터, 25%의 적색 필터, 및 25%의 청색 필터인 필터 패턴을 제공하는 베이어 컬러 필터 어레이일 수 있다. 베이어 컬러 필터 어레이를 이용하는 이미지 센서는 녹색, 적색, 청색 파장을 기반으로 렌즈 어셈블리(310)에 의해 수신된 광의 강도에 관한 정보와 컬러 값을 획득할 수 있다. 녹색, 적색, 청색은 컬러 값에 대한 예시에 불과하며, 컬러 값은 제한되지 않는다. 컬러 값은 적색, 녹색, 청색, 황색(yellow), 선녹색(emerald), 백색(white), 청록색(cyan), 또는 마젠타(magenta) 중 적어도 하나일 수 있다.
컬러 필터 어레이는 RGBE(red, green, blue, emerald) 패턴, CYYM(cyan, yellow, magenta) 패턴, CYGM(cyan, yellow, green, magenta) 패턴, 또는 RGBW(red, green, blue, white) 패턴의 컬러 필터 어레이를 포함할 수 있다. 이미지 센서(320)는 전술한 예시의 컬러 필터 패턴을 통해 적어도 가시광선 파장 영역을 모두 포함하는 광 정보를 획득할 수 있다.
픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 하나의 마이크로 렌즈와 하나의 컬러 필터에 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 예와 같이, 픽셀(410)은 하나의 마이크로 렌즈(420)와 하나의 컬러 필터(예: 그린 필터)에 대응될 수 있다.
픽셀 어레이의 픽셀들 각각은 복수의 PD(photo diode)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 예와 같이, 픽셀(410)은 LT(left top) PD(또는 제1 PD)(410-1), RT(right top) PD(또는 제2 PD)(410-2), LB(left bottom) PD(또는 제3 PD)(410-3), 및 RB(right bottom) PD(또는 제4 PD)(410-4)를 포함할 수 있다.
복수의 PD들(410-1 내지 410-4)은 마이크로 렌즈(420)를 공유할 수 있다.
픽셀(410)에서, RT PD(410-2)는 LT PD(410-1)와 수평 방향으로 인접하게 위치할 수 있다. 픽셀(410)에서, LB PD(410-3)는 LT PD(410-1)와 수직 방향으로 인접하게 위치할 수 있다. 달리 표현하면, LB PD(410-3)는 RT PD(410-2)와 제2 대각 방향으로 위치할 수 있다. 제2 대각 방향은 수직 방향이 시계 방향으로 45도 회전한 방향을 나타낼 수 있다. 픽셀(410)에서, RB PD(410-4)는 LB PD(410-3)와 수평 방향으로 인접하게 위치할 수 있다. 달리 표현하면, RB PD(410-4)는 LT PD(410-1)와 제1 대각 방향으로 위치할 수 있다. 제1 대각 방향은 수평 방향이 시계 방향으로 45도 회전한 방향을 나타낼 수 있다.
각 픽셀이 4개의 PD들(또는 2×2 PD들)을 포함하는 이미지 센서를 4PD 이미지 센서라 지칭될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니며, 각 픽셀은 n×n PD들을 포함할 수 있다.
리드 아웃 회로는 픽셀 어레이에 수평 방향으로 리드 아웃을 수행하여 픽셀들 각각의 데이터를 출력할 수 있다. 리드 아웃 회로는 픽셀 어레이의 행(row)들에 순차적으로 리드 아웃을 수행할 수 있고, 리드 아웃을 수행한 행의 픽셀들 각각의 PD들 각각의 데이터를 획득하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 리드 아웃 회로는 픽셀 어레이의 첫번째 행(row)(또는 첫번째 라인)의 각 픽셀의 PD들 각각의 데이터를 동시에 읽어 출력할 수 있고, 두번째 행(row)(또는 두번째 라인)의 각 픽셀의 PD들 각각의 데이터를 동시에 읽어 출력할 수 있다. 리드 아웃 회로는 픽셀 어레이의 마지막 행에 리드 아웃을 수행할 순서가 되면, 마지막 행의 각 픽셀의 PD들 각각의 데이터를 동시에 읽어 출력할 수 있다.
각 픽셀의 LT PD의 데이터를 각 픽셀의 "LT 데이터"라 지칭하고, 각 픽셀의 RT PD의 데이터를 각 픽셀의 "RT 데이터"라 지칭하며, 각 픽셀의 LB PD의 데이터를 각 픽셀의 "LB 데이터"라 지칭하고, 각 픽셀의 RB PD의 데이터를 각 픽셀의 "RB 데이터"라 지칭한다.
LT 이미지 데이터는 복수의 픽셀들 각각의 LT 데이터를 포함할 수 있고, RT 이미지 데이터는 복수의 픽셀들 각각의 RT 데이터를 포함할 수 있으며, LB 이미지 데이터는 복수의 픽셀들 각각의 LB 데이터를 포함할 수 있고, RB 이미지 데이터는 복수의 픽셀들 각각의 RB 데이터를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치를 설명하는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(500)(예: 도 3의 전자 장치(300))는 이미지 센서(510)(예: 도 3의 이미지 센서(320)), 제1 처리부(520), AF 처리부(530), 및 메모리(540)(예: 도 3의 메모리(340))를 포함할 수 있다.
제1 처리부(520)는 제1 처리 회로로 지칭될 수 있다.
제1 처리부(520)는 이미지 센서(510)에 포함되거나 이미지 센서(510)와 물리적으로 구별될 수 있다.
AF 처리부(530)는, 예를 들어, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 3의 ISP(330))에 의해 구현될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 위상차(phase difference) 연산 기반의 초점 조절(또는 오토포커스)을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 주어진 두 이미지에 상관 연산(Xcor: cross correlation)을 수행할 수 있고, 최소 Xcor값이 되게 하는 픽셀 shift값을 획득할 수 있다. AF 처리부(530)는 픽셀 shift값이 0이 되도록 렌즈(예: 렌즈 어셈블리(210, 310)에 포함된 적어도 하나의 렌즈)를 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 더블 크로스 AF를 수행할 수 있다. 더블 크로스 AF는 후술할 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 및 제2 대각 방향의 위상차 연산을 통해 수행하는 AF를 나타낼 수 있다. AF 처리부(530)는 수행된 위상차 연산들의 결과를 조합하여 합초(infocus) 위치를 계산(또는 결정)할 수 있고, 합초 위치로 렌즈(예: 렌즈 어셈블리(210, 310)에 포함된 적어도 하나의 렌즈)를 이동시키도록 할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 이미지 센서(510)는 픽셀 어레이에 리드 아웃을 수행하여 하나 이상의 픽셀의 LT 데이터, RT 데이터, LB 데이터, 및 RB 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(510)는 픽셀 어레이의 행들에 순차적으로 리드 아웃을 수행할 수 있고, 리드 아웃이 수행된 행에 해당하는 이미지 데이터(예: LT 이미지 데이터, RT 이미지 데이터, LB 이미지 데이터, 및 RB 이미지 데이터)를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 처리부(520)는 이미지 센서(510)로부터 LT 이미지 데이터, RT 이미지 데이터, LB 이미지 데이터, 및 RB 이미지 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 LT 이미지 데이터, 수신된 RT 이미지 데이터, 수신된 LB 이미지 데이터, 및 수신된 RB 이미지 데이터 각각을 변환할 수 있다. 예를 들어, 제1 처리부(520)는 수신된 LT 이미지 데이터, 수신된 RT 이미지 데이터, 수신된 LB 이미지 데이터, 및 수신된 RB 이미지 데이터를 YUV의 Y 이미지 데이터로 변환할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제1 처리부(520)로부터 변환된 LT 이미지 데이터, 변환된 RT 이미지 데이터, 변환된 LB 이미지 데이터, 및 변환된 RB 이미지 데이터 각각을 수신하여 가공(예: 비닝, 쉐이딩(shading) 보정, 감마(gamma) 보정, 클리핑(clipping) 등)할 수 있다. 실시 예에 따라, 비닝, 쉐이딩 보정, 감마 보정, 또는 클리핑 중 적어도 하나 또는 이들의 조합은 생략될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 가공된 LT 이미지 데이터, 가공된 RT 이미지 데이터, 가공된 LB 이미지 데이터, 및 가공된 RB 이미지 데이터 각각에 필터링 및 코어링을 수행하여 메모리(540)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(540)는 복수의 제1 라인 메모리들, 복수의 제2 라인 메모리들, 복수의 제3 라인 메모리들, 및 복수의 제4 라인 메모리들을 포함할 수 있다. AF 처리부(530)는 가공된 LT 이미지 데이터에 필터링 및 코어링을 수행한 결과를 제1 라인 메모리들에 저장할 수 있고, 가공된 RT 이미지 데이터에 필터링 및 코어링을 수행한 결과를 제2 라인 메모리들에 저장할 수 있다. AF 처리부(530)는 가공된 LB 이미지 데이터에 필터링 및 코어링을 수행한 결과를 제3 라인 메모리들에 저장할 수 있고, 가공된 RB 이미지 데이터에 필터링 및 코어링을 수행한 결과를 제4 라인 메모리들에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 이미지 센서(510)로부터 LT 이미지 데이터, RT 이미지 데이터, LB 이미지 데이터, 및 RB 이미지 데이터를 수신할 수 있다. AF 처리부(530)는 수신된 LT 이미지 데이터, 수신된 RT 이미지 데이터, 수신된 LB 이미지 데이터, 및 수신된 RB 이미지 데이터 각각을 메모리(540)에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 메모리(540)에 저장된 데이터 중 적어도 일부를 수직 방향으로 읽을 수 있고, 수직 방향으로 읽어온 데이터에 연산을 수행할 수 있으며, 연산 결과를 기초로 수직 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 메모리(540)에 저장된 데이터 중 적어도 일부를 수평 방향으로 읽을 수 있고, 수평 방향으로 읽어온 데이터에 연산을 수행할 수 있으며, 연산 결과를 기초로 수평 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제1 메모리 컨트롤을 통해 메모리(540)에 저장된 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽을 수 있고, 제1 대각 방향으로 읽어온 데이터를 기초로 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제2 메모리 컨트롤을 통해 메모리(540)에 저장된 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽을 수 있고, 제2 대각 방향으로 읽어온 데이터를 기초로 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절(또는 오토포커스)을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산 및 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수직 방향의 위상차 연산 및 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산 및 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수직 방향의 위상차 연산 및 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 및 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 및 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 및 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 수행된 각 위상차 연산의 결과를 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 처리부의 동작의 예시를 설명하는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 제1 처리부(520)는 이미지 센서(510)로부터 LT 이미지 데이터, RT 이미지 데이터, LB 이미지 데이터, 및 RB 이미지 데이터를 수신할 수 있다. 제1 처리부(520)는 수신된 LT 이미지 데이터, 수신된 RT 이미지 데이터, 수신된 LB 이미지 데이터, 및 수신된 RB 이미지 데이터 각각을 변환할 수 있다. 변환된 LT 이미지 데이터, 변환된 RT 이미지 데이터, 변환된 LB 이미지 데이터, 및 변환된 RB 이미지 데이터 각각은 컬러가 없는 Y 이미지 데이터일 수 있다.
도 6b에 도시된 예에서, 이미지 센서(510)는, 예를 들어, 베이어 컬러 필터 어레이를 포함할 수 있다. 컬러 필터들(610-1, 610-2, 610-3, 및 610-4)은 베이어 패턴과 대응될 수 있다. 제1 처리부(520)는 LT 데이터(LT11, LT12, LT21, LT22)를 YUV의 Y값으로 변환할 수 있다. 달리 표현하면, 제1 처리부(520)는 LT 데이터(LT11, LT12, LT21, LT22)를 1×1 픽셀의 Y값으로 변환할 수 있다. 이러한 변환을 통해, 제1 처리부(520)는 Y 이미지 데이터(또는 변환된 LT 이미지 데이터)(620-1)를 생성할 수 있다.
일례로, 제1 처리부(520)는 (LT11 + LT12 + LT21 + LT22)/4를 픽셀(621)의 Y값(또는 픽셀값)으로 결정할 수 있다. 다른 일례로, 제1 처리부(520)는 α·LT11 + β·LT12 + γ·LT21 + α·LT22를 픽셀(621)의 Y값(또는 픽셀값)으로 결정할 수 있다. 여기서, α, β, 및 γ 각각은 가중치를 나타낼 수 있다. LT11과 LT22는 동일한 컬러(예: 그린)일 수 있어, LT11과 LT22에는 동일한 가중치(α)가 적용될 수 있다. LT12와 LT21는 서로 다른 컬러이고, LT12와 LT21 각각에는 서로 다른 가중치가 적용될 수 있다. ·
일 실시 예에 있어서, 제1 처리부(520)는 LT 이미지 데이터를 Y 이미지 데이터(620-1)로 변환하는 방식과 동일하게, RT 이미지 데이터를 Y 이미지 데이터(620-2)로 변환할 수 있고, LB 이미지 데이터를 Y 이미지 데이터(620-3)로 변환할 수 있으며, RB 이미지 데이터를 Y 이미지 데이터(620-4)로 변환할 수 있다. Y 이미지 데이터(또는 변환된 RT 이미지 데이터)(620-2)의 픽셀(622)의 Y값(또는 픽셀값)은, 예를 들어, (RT11 + RT12 + RT21 + RT22)/4 또는 α·RT11 + β·RT12 + γ·RT21 + α·RT22일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. Y 이미지 데이터(또는 변환된 LB 이미지 데이터)(620-3)의 픽셀(623)의 Y값(또는 픽셀값)은, 예를 들어, (LB11 + LB12 + LB21 + LB22)/4 또는 α·LB11 + β·LB12 + γ·LB21 + α·LB22일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. Y 이미지 데이터(또는 변환된 RB 이미지 데이터)(620-4)의 픽셀(624)의 Y값(또는 픽셀값)은, 예를 들어, (RB11 + RB12 + RB21 + RB22)/4 또는 α·RB11 + β·RB12 + γ·RB21 + α·RB22일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 처리부(520)는 변환된 LT 이미지 데이터(620-1), 변환된 RT 이미지 데이터(620-2), 변환된 LB 이미지 데이터(620-3), 및 변환된 RB 이미지 데이터(620-4) 각각을 AF 처리부(530)로 전달할 수 있다.
실시 예에 따라, 고화소 모드가 필요한 경우, 이미지 센서(510) 및/또는 ISP(예: 도 3의 ISP(330))는 리모자이크 처리를 수행할 수 있다.
도 7 내지 도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 AF 처리부의 동작의 예시를 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, AF 처리부(530)는 체인(chain)(710), 방향 선택부(730), 필터(750), Xcor 연산부(755), 및 메모리들(770-1, 770-2, 770-3, 770-4)을 포함할 수 있다. 필터(750)는 메모리(751)를 포함할 수 있다.
도 7의 라인 메모리들(760)은 AF 처리부(530)에 포함되지 않을 수 있고, 도 5의 메모리(540)에 포함될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니며, 라인 메모리들(760)은 AF 처리부(530)에 포함될 수 있다.
chain(710)은 변환된 LT 이미지 데이터, 변환된 RT 이미지 데이터, 변환된 LB 이미지 데이터, 및 변환된 RB 이미지 데이터 각각을 가공할 수 있다. 가공은 도 8에서 설명하겠지만 비닝과 이미저 처리(예: 쉐이딩 보정, 감마 보정, 클리핑 등)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 비닝, 쉐이딩 보정, 감마 보정, 또는 클리핑 중 적어도 하나 또는 이들의 조합은 생략될 수 있다.
도 8에 도시된 예에서, chain(710)은 변환된 LT 이미지 데이터(810)의 픽셀들을 복수의 그룹들로 분할할 수 있고, 각 그룹에 비닝을 수행하여 비닝된 LT 이미지 데이터(811)를 생성할 수 있다. 예를 들어, chain(710)은 변환된 LT 이미지 데이터(810)의 제1 그룹의 픽셀(810-1)의 픽셀값과 제1 그룹의 픽셀(810-2))의 픽셀값에 비닝을 수행할 수 있다. 픽셀(810-1)의 픽셀값과 픽셀(810-2))의 픽셀값의 비닝 결과가 비닝된 LT 이미지 데이터(811)의 픽셀(811-1)의 픽셀값에 해당할 수 있다. chain(710)은 변환된 LT 이미지 데이터(810)의 제2 그룹의 픽셀(810-3)의 픽셀값과 제2 그룹의 픽셀(810-4))의 픽셀값에 비닝을 수행할 수 있다. 픽셀(810-3)의 픽셀값과 픽셀(810-4)의 픽셀값의 비닝 결과가 비닝된 LT 이미지 데이터(811)의 픽셀(811-2)의 픽셀값에 해당할 수 있다. 이러한 방식으로, chain(710)은 변환된 LT 이미지 데이터(810) 내의 각 그룹에 비닝을 수행하여 비닝된 LT 이미지 데이터(811)를 생성할 수 있다. 이와 동일하게, chain(710)은 변환된 RT 이미지 데이터, 변환된 LB 이미지 데이터, 및 변환된 RB 이미지 데이터 각각을 가공할 수 있다.
chain(710)은 가공된 LT 이미지 데이터, 가공된 RT 이미지 데이터, 가공된 LB 이미지 데이터, 및 가공된 RB 이미지 데이터 각각을 필터(750)로 전달할 수 있다.
필터(750)는, 예를 들어, IIR(infinite impulse response) 필터 또는 FIR(finite impulse response) 필터를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
필터(750)는 가공된 LT 이미지 데이터, 가공된 RT 이미지 데이터, 가공된 LB 이미지 데이터, 및 가공된 RB 이미지 데이터를 메모리(751)에 저장할 수 있다.
메모리(751)는, 예를 들어, 도 9에 도시된 예와 같이, 필터 메모리#1(910), 필터 메모리#2(920), 필터 메모리#3(930), 및 필터 메모리#4(940)를 포함할 수 있다. 필터(750)는 가공된 LT 이미지 데이터, 가공된 RT 이미지 데이터, 가공된 LB 이미지 데이터, 및 가공된 RB 이미지 데이터 각각을 필터 메모리#1(910), 필터 메모리#2(920), 필터 메모리#3(930), 및 필터 메모리#4(940) 각각에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 도 10에 도시된 예와 같이, 필터(750)는 가공된 LT 이미지 데이터를 라인 단위로 필터 메모리#1(910)에 저장할 수 있다. 필터(750)는 필터 메모리#1(910)의 각 라인의 컬럼들 각각에 픽셀 단위의 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 필터(750)는 이미지(1010)의 첫번째 행의 LT 이미지 데이터(A11, ?? , A1N)를 필터 메모리#1(910)의 첫번째 라인(1000-1)에 저장할 수 있다. 이 때, 필터(750)는 첫번째 라인(1000-1)의 첫번째 컬럼(또는 컬럼값 1을 가진 컬럼)에 픽셀 단위의 데이터(또는 픽셀값)(A11)를 저장할 수 있고, 첫번째 라인(1000-1)의 두번째 컬럼(또는 컬럼값 2를 가진 컬럼)에 픽셀 단위의 데이터(또는 픽셀값)(A12)를 저장할 수 있으며, 첫번째 라인(1000-1)의 N번째 컬럼(또는 컬럼값 N을 가진 컬럼)에 픽셀 단위의 데이터(또는 픽셀값)(A1N)를 저장할 수 있다.
도 10을 통해 설명한 실시 예와 동일하게, 도 11에 도시된 예와 같이, 필터(750)는 가공된 RT 이미지 데이터를 필터 메모리#2(920)에 저장할 수 있고, 가공된 LB 이미지 데이터를 필터 메모리#3(930)에 저장할 수 있으며, 가공된 RB 이미지 데이터를 필터 메모리#4(940)에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#1(910)에 저장된 가공된 LT 이미지 데이터를 제1 대각 방향으로 읽을 수 있고, 제1 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링(soft coring)을 수행할 수 있고, 소프트 코어링의 결과를 라인 메모리들(760)(예: 후술할 제1 라인 메모리들)에 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 필터(750)는 필터링 결과를 제1 라인 메모리들에 저장할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 제1 라인 메모리들에서 필터링 결과를 읽어올 수 있고, 읽어온 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#2(920)에 저장된 데이터를 제2 대각 방향으로 읽을 수 있고, 제2 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있고, 소프트 코어링의 결과를 라인 메모리들(760)(예: 후술할 제2 라인 메모리들)에 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 필터(750)는 필터링 결과를 제2 라인 메모리들에 저장할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 제2 라인 메모리들에서 필터링 결과를 읽어올 수 있고, 읽어온 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#3(930)에 저장된 데이터를 제2 대각 방향으로 읽을 수 있고, 제2 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있고, 소프트 코어링의 결과를 라인 메모리들(760)(예: 후술할 제3 라인 메모리들)에 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 필터(750)는 필터링 결과를 제3 라인 메모리들에 저장할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 제3 라인 메모리들에서 필터링 결과를 읽어올 수 있고, 읽어온 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#4(940)에 저장된 데이터를 제1 대각 방향으로 읽을 수 있고, 제1 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있고, 소프트 코어링의 결과를 라인 메모리들(760)(예: 후술할 제4 라인 메모리들)에 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 필터(750)는 필터링 결과를 제4 라인 메모리들에 저장할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 제4 라인 메모리들에서 필터링 결과를 읽어올 수 있고, 읽어온 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
필터(750)의 제1 대각 방향의 필터링과 제2 대각 방향의 필터링에 대해선 도 13a를 통해 후술한다.
일 실시 예에 있어서, 피사체가 어떤 방향(또는 형태)을 갖는지 또는 어떤 방향(또는 형태)을 지배적으로 갖는지에 따라 방향 선택부(730)는 수평 방향, 수직 방향, 제1 대각 방향, 또는 제2 대각 방향 중에서 적어도 일부를 선택하지 않을 수 있다. 예를 들어, 피사체가 수평 방향의 피사체이거나 수평 방향을 지배적으로 가지면, 수평 방향의 위상차 연산은 초점 조절에 큰 이득이 되지 않을 수 있다. 이 경우, 방향 선택부(730)는 수평 방향을 선택하지 않을 수 있다.
방향 선택부(730)는 수평 방향, 수직 방향, 제1 대각 방향, 또는 제2 대각 방향 중에서 적어도 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다. 방향 선택부(730)는 Xcor 연산부(750)가 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있도록 라인 메모리들(760) 및/또는 Xcor 연산부(750)에 선택된 방향을 전달할 수 있다.
Xcor 연산부(755)는 선택된 방향의 위상차 연산에 필요한 데이터를 라인 메모리들(760)에서 읽을 수 있고, 읽은 데이터를 이용하여 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
Xcor 연산부(755)는 라인 메모리들(760)에 저장된 데이터 중 적어도 일부를 수직 방향으로 읽어올 수 있다. Xcor 연산부(755)는 수직 방향으로 읽어온 데이터에 연산을 수행할 수 있고, 연산 결과과를 기초로 수직 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 수직 방향의 위상차 연산의 결과를 메모리(770-2)에 저장할 수 있다. 수직 방향의 위상차 연산에 대해선 후술한다.
Xcor 연산부(755)는 라인 메모리들(760)에 저장된 데이터 중 제1 메모리 컨트롤을 통해 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽어올 수 있다. 예를 들어, Xcor 연산부(755)는 라인 메모리들(760) 중 제1 라인 메모리들(예: 후술할 도 13b의 제1 라인 메모리들(1350))에 저장된 데이터를 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 읽어올 수 있고, 라인 메모리들(760) 중 제4 라인 메모리들(예: 후술할 도 13b의 제4 라인 메모리들(1380))에 저장된 데이터를 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 읽어올 수 있다. Xcor 연산부(755)는 읽어온 데이터를 기초로 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 제1 대각 방향의 위상차 연산의 결과를 메모리(770-3)에 저장할 수 있다. 제1 대각 방향의 위상차 연산에 대해선 후술한다.
Xcor 연산부(755)는 라인 메모리들(760)에 저장된 데이터 중 제2 메모리 컨트롤을 통해 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽어올 수 있다. 예를 들어, Xcor 연산부(755)는 라인 메모리들(760) 중 제2 라인 메모리들(예: 후술할 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360))에 저장된 데이터를 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 읽어올 수 있고, 라인 메모리들(760) 중 제3 라인 메모리들(예: 후술할 도 13b의 제3 라인 메모리들(1370))에 저장된 데이터를 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 읽어올 수 있다. Xcor 연산부(755)는 읽어온 데이터를 기초로 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. Xcor 연산부(755)는 제2 대각 방향의 위상차 연산의 결과를 메모리(770-4)에 저장할 수 있다. 제2 대각 방향의 위상차 연산에 대해선 후술한다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 및 제2 대각 방향의 위상차 연산을 시계열적으로 수행할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 ROI의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 이미지(1200)는, 예를 들어, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300), 도 5의 전자 장치(500))의 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(360))에 표시된 프리뷰 이미지일 수 있다.
이미지(1200)에서 영역(1210)은 관심 영역을 나타낼 수 있다. 관심 영역(1210)에, 예를 들어, 피사체가 캡쳐되어 있을 수 있다. 관심 영역(1210)은 측거점(AF point)에 해당할 수 있다.
AF 처리부(530)는 관심 영역(1210)에 대해 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 적어도 둘 이상을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 연산된 위상차 연산들의 결과를 기초로 렌즈를 조정함으로써, 초점 조절을 수행할 수 있다. 전자 장치(500)는 초점 조절 후 피사체에 대한 이미지를 다시 획득할 수 있다.
도 13a 내지 도 13b는 일 실시 예에 따른 제1 대각 방향의 필터링과 제2 대각 방향의 필터링의 예시를 설명하는 도면이다.
도 13a의 필터 메모리#1(1301)은 도 11의 필터 메모리#1(910)의 적어도 일부에 해당할 수 있고, 도 13a의 필터 메모리#2(1302)는 도 11의 필터 메모리#2(920)의 적어도 일부에 해당할 수 있다. 도 13a의 필터 메모리#3(1303)은 도 11의 필터 메모리#3(930)의 적어도 일부에 해당할 수 있고, 도 13a의 필터 메모리#4(1304)는 도 11의 필터 메모리#4(940)의 적어도 일부에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터 메모리#1(1301)에는 관심 영역(1210)에 대한 LT 이미지 데이터가 저장될 수 있다. 관심 영역(1210)에 대한 LT 이미지 데이터는, 예를 들어, AF 처리부(530)가 이미지 센서(510)의 픽셀 어레이 중 관심 영역(1210)과 대응되는 픽셀들의 LT 데이터에 여러 동작들(예: 제1 처리부(510)의 동작, chain 1(710)의 동작)을 수행하여 생성된 이미지 데이터를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터 메모리#2(1302)에는 관심 영역(1210)에 대한 RT 이미지 데이터가 저장될 수 있다. 관심 영역(1210)에 대한 RT 이미지 데이터는, 예를 들어, AF 처리부(530)가 이미지 센서(510)의 픽셀 어레이 중 관심 영역(1210)과 대응되는 픽셀들의 RT 데이터에 여러 동작들(예: 제1 처리부(510)의 동작, chain 1(710)의 동작)을 수행하여 생성된 이미지 데이터를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터 메모리#3(1303)에는 관심 영역(1210)에 대한 LB 이미지 데이터가 저장될 수 있다. 관심 영역(1210)에 대한 LB 이미지 데이터는, 예를 들어, AF 처리부(530)가 이미지 센서(510)의 픽셀 어레이 중 관심 영역(1210)과 대응되는 픽셀들의 LB 데이터에 여러 동작들(예: 제1 처리부(510)의 동작, chain 1(710)의 동작)을 수행하여 생성된 이미지 데이터를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터 메모리#4(1304)에는 관심 영역(1210)에 대한 RB 이미지 데이터가 저장될 수 있다. 관심 영역(1210)에 대한 RB 이미지 데이터는, 예를 들어, AF 처리부(530)가 이미지 센서(510)의 픽셀 어레이 중 관심 영역(1210)과 대응되는 픽셀들의 RB 데이터에 여러 동작들(예: 제1 처리부(510)의 동작, chain 1(710)의 동작)을 수행하여 생성된 이미지 데이터를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#1(1301)에서 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있고, 제1 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있고, 소프트 코어링 결과를 제1 메모리 컨트롤을 통해 도 13b의 제1 라인 메모리들(1350)에 저장할 수 있다. 제1 메모리 컨트롤은 메모리에 대해 컬럼값 및 라인값을 증가시키는 메모리 컨트롤을 포함할 수 있다.
예를 들어, 필터(750)는 필터 메모리#1(1301)에서 라인값 1과 컬럼값 1의 데이터, 라인값 2와 컬럼값 2의 데이터, 라인값 3과 컬럼값 3의 데이터, 라인값 4와 컬럼값 4의 데이터, 라인값 5와 컬럼값 5의 데이터, 및 컬럼값 6과 라인값 6의 데이터를 읽을 수 있다. 필터(750)는 제1 대각 방향의 대각 라인(1310-1)의 데이터를 읽을 수 있다. 필터(750)는 대각 라인(1310-1)의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다.
AF 처리부(530)는 대각 라인(1310-1)의 데이터에 대한 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제1 메모리 컨트롤을 통해 소프트 코어링 결과를 도 13b의 제1 라인 메모리들(1350)에 저장할 수 있다. 소프트 코어링 결과는 대각 라인(1310-1)과 대응되는 대각 라인(1350-1)에 따라 도 13b의 제1 라인 메모리들(1350)에 저장될 수 있다.
필터(750)는 필터 메모리#1(1301)에서 제1 메모리 컨트롤을 통해 대각 라인(1310-2)의 데이터를 읽을 수 있고, 대각 라인(1310-2)의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 대각 라인(1310-2)의 데이터에 대한 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제1 메모리 컨트롤을 통해 소프트 코어링 결과를 대각 라인(1310-2)과 대응되는 대각 라인(1350-2)에 따라 제1 라인 메모리들(1350)에 저장할 수 있다.
필터(750)는 나머지 대각 라인들(1310-3 내지 1310-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있고, 나머지 대각 라인들(1310-3 내지 1310-11) 각각의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 나머지 대각 라인들(1310-3 내지 1310-11) 각각의 데이터의 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 각 소프트 코어링 결과를 제1 메모리 컨트를을 통해 나머지 대각 라인들(1310-3 내지 1310-11) 각각과 대응되는 대각 라인들(1350-3 내지 1350-11) 각각에 따라 제1 라인 메모리들(1350)에 저장할 수 있다.
실시 예에 따라, 필터(750)는 필터 메모리#1(1301)에서 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있고, 제1 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. 필터(750)는 필터링 결과를 제1 라인 메모리들(1350)에 저장할 수 있다. AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1350)에서 필터링 결과를 읽을 수 있고, 읽은 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#2(1302)에서 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있고, 제2 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있고, 소프트 코어링 결과를 제2 메모리 컨트롤을 통해 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360)에 저장할 수 있다. 제2 메모리 컨트롤은 메모리에 대해 컬럼값을 감소시키고 라인값을 증가시키는 메모리 컨트롤을 포함할 수 있다.
예를 들어, 필터(750)는 필터 메모리#2(1302)에서 라인값 1과 컬럼값 6의 데이터, 라인값 2와 컬럼값 5의 데이터, 라인값 3과 컬럼값 4의 데이터, 라인값 4와 컬럼값 3의 데이터, 라인값 5와 컬럼값 2의 데이터, 및 라인값 6과 컬럼값 1의 데이터를 읽을 수 있다. 필터(750)는 제2 대각 방향에 대한 대각 라인(1320-1)의 데이터를 읽을 수 있다. 필터(750)는 대각 라인(1320-1)의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다.
AF 처리부(530)는 대각 라인(1320-1)의 데이터에 대한 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제2 메모리 컨트롤을 통해 소프트 코어링 결과를 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360)에 저장할 수 있다. 소프트 코어링 결과는 대각 라인(1320-1)과 대응되는 대각 라인(1360-1)에 따라 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360)에 저장될 수 있다.
필터(750)는 필터 메모리#2(1302)에서 제2 메모리 컨트롤을 통해 대각 라인(1320-2)의 데이터를 읽을 수 있고, 대각 라인(1320-2)의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제2 메모리 컨트롤을 통해 소프트 코어링 결과를 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360)에 저장할 수 있다. 소프트 코어링 결과는 대각 라인(1320-2)과 대응되는 대각 라인(1360-2)에 따라 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360)에 저장될 수 있다.
필터(750)는 나머지 대각 라인들(1320-3 내지 1320-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있고, 나머지 대각 라인들(1320-3 내지 1320-11) 각각의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 나머지 대각 라인들(1320-3 내지 1320-11) 각각에 대한 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제2 메모리 컨트를을 통해 각 소프트 코어링 결과를 제2 라인 메모리들(1360)에 저장할 수 있다. 각 소프트 코어링 결과는 대각 라인들(1320-3 내지 1320-11) 각각과 대응되는 대각 라인들(1360-3 내지 1360-11) 각각에 따라 제2 라인 메모리들(1360)에 저장될 수 있다.
실시 예에 따라, 필터(750)는 필터 메모리#2(1302)에서 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있고, 제2 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. 필터(750)는 필터링 결과를 제2 라인 메모리들(1360)에 저장할 수 있다. AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1360)에서 필터링 결과를 읽을 수 있고, 읽은 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#3(1303)에서 제2 대각 방향의 대각 라인들(1330-1 내지 1330-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있고, 대각 라인들(1330-1 내지 1330-11) 각각의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 대각 라인들(1330-1 내지 1330-11) 각각에 대한 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제2 메모리 컨트를을 통해 각 소프트 코어링 결과를 도 13b의 제3 라인 메모리들(1370)에 저장할 수 있다. 각 소프트 코어링 결과는 대각 라인들(1330-1 내지 1330-11) 각각과 대응되는 대각 라인들(1370-1 내지 1360-11) 각각에 따라 제3 라인 메모리들(1370)에 저장될 수 있다.
실시 예에 따라, 필터(750)는 필터 메모리#3(1303)에서 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있고, 제2 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. 필터(750)는 필터링 결과를 제3 라인 메모리들(1370)에 저장할 수 있다. AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1370)에서 필터링 결과를 읽을 수 있고, 읽은 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 필터(750)는 필터 메모리#4(1304)에서 제1 대각 방향의 대각 라인들(1340-1 내지 1340-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있고, 대각 라인들(1340-1 내지 1340-11) 각각의 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 대각 라인들(1340-1 내지 1340-11) 각각에 대한 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 제1 메모리 컨트를을 통해 각 소프트 코어링 결과를 도 13b의 제4 라인 메모리들(1380)에 저장할 수 있다. 각 소프트 코어링 결과는 대각 라인들(1340-1 내지 1340-11) 각각과 대응되는 대각 라인들(1380-1 내지 1380-11) 각각에 따라 도 13b의 제4 라인 메모리들(1380)에 저장될 수 있다.
실시 예에 따라, 필터(750)는 필터 메모리#4(1304)에서 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있고, 제1 대각 방향으로 읽은 데이터에 필터링을 수행할 수 있다. 필터(750)는 필터링 결과를 제4 라인 메모리들(1380)에 저장할 수 있다. AF 처리부(530)는 제4 라인 메모리들(1380)에서 필터링 결과를 읽을 수 있고, 읽은 필터링 결과에 소프트 코어링을 수행할 수 있다.
도 13b의 제1 라인 메모리들(1350), 제2 라인 메모리들(1360), 제3 라인 메모리들(1370), 및 제4 라인 메모리들(1380)은 도 7의 라인 메모리들(760)에 포함될 수 있다.
도 14a 내지 도 14b는 일 실시 예에 따른 수직 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 14a를 참조하면, AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)(예: 도 13b의 제1 라인 메모리들(1350))에서 수직 방향에 대한 수직 라인들(1450-1 내지 1450-6) 각각의 데이터(또는 픽셀값들)를 읽을 수 있고, 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)(예: 도 13b의 제2 라인 메모리들(1360))에서 수직 방향에 대한 수직 라인들(1460-1 내지 1460-6) 각각의 데이터(또는 픽셀값들)를 읽을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 수직 라인들(1450-1 내지 1450-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 및 수직 라인들(1460-1 내지 1460-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 사이의 차이를 계산하여 탑(top) 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1450-1)의 각 데이터와 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1460-1)의 각 데이터 사이의 차이를 계산할 수 있다. 계산된 각 차이는, 예를 들어, top 이미지 데이터의 제1 행에 해당할 수 있다. AF 처리부(530)는 컬럼값 2를 갖는 수직 라인(1450-2)의 각 데이터와 컬럼값 2를 갖는 수직 라인(1460-2)의 각 데이터 사이의 차이를 계산할 수 있다. 계산된 각 차이는, 예를 들어, top 이미지 데이터의 제2 행에 해당할 수 있다. 이러한 방식으로, AF 처리부(530)는 top 이미지 데이터의 나머지 행들을 형성할 수 있다.
도 14b에 top 이미지 데이터의 예시가 도시된다.
도 14b에 도시된 예에서, top 이미지 데이터(1490-1)의 i번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값은 수직 라인들(1450-1 내지 1450-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 및 수직 라인들(1460-1 내지 1460-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 사이의 차이에 해당할 수 있다. top 이미지 데이터(1490-1)의 첫번째 행의 픽셀들(11, 21, 31, 41, 51, 61) 각각의 픽셀값은 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1450-1)의 각 데이터와 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1460-1)의 각 데이터 사이의 차이일 수 있다. top 이미지 데이터(1490-1)의 픽셀21의 픽셀값은, 예를 들어, 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 라인값2와 컬럼값1의 데이터(즉, 제1 라인 메모리(1410-2)의 첫번째 컬럼의 데이터) 및 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 라인값2와 컬럼값1의 데이터(즉, 제2 라인 메모리(1420-2)의 첫번째 컬럼의 데이터) 사이의 차이값에 해당할 수 있다.
도 14a로 돌아와서, AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)(예: 도 13b의 제3 라인 메모리들(1370))에서 수직 방향에 대한 수직 라인들(1470-1 내지 1470-6) 각각의 데이터(또는 픽셀값들)를 읽을 수 있고, 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)(예: 도 13b의 제4 라인 메모리들(1380))에서 수직 방향에 대한 수직 라인들(1480-1 내지 1480-6) 각각의 데이터(또는 픽셀값들)를 읽을 수 있다.
AF 처리부(530)는 수직 라인들(1470-1 내지 1470-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 및 수직 라인들(1480-1 내지 1480-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 사이의 차이를 계산하여 바텀(bottom) 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1470-1)의 각 데이터와 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1480-1)의 각 데이터 사이의 차이를 계산할 수 있다. 계산된 각 차이는, 예를 들어, bottom 이미지 데이터의 제1 행에 해당할 수 있다. AF 처리부(530)는 컬럼값 2를 갖는 수직 라인(1470-2)의 각 데이터와 컬럼값 2를 갖는 수직 라인(1480-2)의 각 데이터 사이의 차이를 계산할 수 있다. 계산된 각 차이는, 예를 들어, bottom 이미지 데이터의 제2 행에 해당할 수 있다. 이러한 방식으로, AF 처리부(530)는 bottom 이미지 데이터의 나머지 행들을 형성할 수 있다.
도 14b에 bottom 이미지 데이터의 예시가 도시된다.
도 14b에 도시된 예에서, bottom 이미지 데이터(1490-2)의 i번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값은 수직 라인들(1470-1 내지 1470-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 및 수직 라인들(1480-1 내지 1480-6)에서 컬럼값 i를 갖는 수직 라인의 각 데이터 사이의 차이에 해당할 수 있다. bottom 이미지 데이터(1490-2)의 첫번째 행의 픽셀들(11, 21, 31, 41, 51, 61) 각각의 픽셀값은 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1470-1)의 각 데이터와 컬럼값 1을 갖는 수직 라인(1480-1)의 각 데이터 사이의 차이일 수 있다. bottom 이미지 데이터(1490-2)의 픽셀21의 픽셀값은, 예를 들어, 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 라인값2와 컬럼값1의 데이터(즉, 제3 라인 메모리(1430-2)의 첫번째 컬럼의 데이터) 및 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 라인값2와 컬럼값1의 데이터(즉, 제4 라인 메모리(1440-2)의 첫번째 컬럼의 데이터) 사이의 차이값에 해당할 수 있다.
관심 영역(1210)의 각 열은 top 이미지 데이터(1490-1)의 각 행 및 bottom 이미지 데이터(1490-2)의 각 행과 대응될 수 있다. top 이미지 데이터(1490-1)와 bottom 이미지 데이터(1490-2)는 관심 영역(1210)이 반시계 방향으로 90도 회전된 결과와 대응될 수 있다. 달리 표현하면, top 이미지 데이터(1490-1)와 bottom 이미지 데이터(1490-2)는 회전된 관심 영역과 대응될 수 있다. top 이미지 데이터(1490-1)는 "제1 회전 이미지 데이터"로 지칭될 수 있고, bottom 이미지 데이터(1490-2)는 "제2 회전 이미지 데이터"로 지칭될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제1 회전 이미지 데이터(1490-1)와 제2 회전 이미지 데이터(1490-2)에 Xcor 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 아래 수학식 1을 통해 제1 회전 이미지 데이터(1490-1)와 제2 회전 이미지 데이터(1490-2)에 Xcor 연산을 수행할 수 있다.
위 수학식 1에서, k는 픽셀 shift값을 나타낼 수 있고, 는 제1 회전 이미지 데이터(1490-1)의 픽셀ji를 나타낼 수 있으며, 는 제2 회전 이미지 데이터(1490-2)의 픽셀ji를 나타낼 수 있다.
AF 처리부(530)는 위 수학식 1의 이 최소가 되게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 수직 방향의 위상차(또는 제1 회전 이미지 데이터(1490-1)와 제2 회전 이미지 데이터(1490-2) 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
도 14c 내지 도 14d는 일 실시 예에 따른 수평 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 14c를 참조하면, AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6) 각각의 데이터를 수평 방향으로 읽을 수 있고, 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6) 각각의 데이터를 수평 방향으로 읽을 수 있다.
AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 라인값 j를 갖는 제1 라인 메모리의 각 데이터 및 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 라인값 j를 갖는 제3 라인 메모리의 각 데이터를 합산하여 L(left) 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 라인값 1을 갖는 제1 라인 메모리(1410-1)의 각 데이터와 라인값 1을 갖는 제3 라인 메모리(1430-1)의 각 데이터 사이의 합을 계산할 수 있다. 계산된 각 합은, 예를 들어, L 이미지 데이터의 제1 행에 해당할 수 있다. AF 처리부(530)는 라인값 2를 갖는 제1 라인 메모리(1410-2)의 각 데이터와 라인값 2를 갖는 제3 라인 메모리(1430-2)의 각 데이터 사이의 합을 계산할 수 있다. 계산된 각 합은, 예를 들어, L 이미지 데이터의 제2 행에 해당할 수 있다. 이러한 방식으로, AF 처리부(530)는 L 이미지 데이터의 나머지 행들을 형성할 수 있다.
도 14d에 L 이미지 데이터의 예시가 도시된다.
도 14d에 도시된 예에서, L 이미지 데이터(1495-1)의 j번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값은 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 라인값 j를 갖는 제1 라인 메모리의 각 데이터 및 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 라인값 j를 갖는 제3 라인 메모리의 각 데이터의 합에 해당할 수 있다. L 이미지 데이터(1495-1)의 첫번째 행의 픽셀들(11, 12, 13, 14, 15, 16) 각각의 픽셀값은 라인값 1을 갖는 제1 라인 메모리(1410-1)의 각 데이터와 라인값 1을 갖는 제3 라인 메모리(1430-1)의 각 데이터의 합일 수 있다. L 이미지 데이터(1495-1)의 픽셀12의 픽셀값은, 예를 들어, 제1 라인 메모리(1410-1)의 컬럼값 2의 데이터와 제3 라인 메모리(1430-1)의 컬럼값 2의 데이터의 합에 해당할 수 있다.
도 14c로 돌아와서, AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6) 각각의 데이터를 수평 방향으로 읽을 수 있고, 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6) 각각의 데이터를 수평 방향으로 읽을 수 있다.
AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 라인값 j를 갖는 제2 라인 메모리의 각 데이터 및 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 라인값 j를 갖는 제4 라인 메모리의 각 데이터를 합산하여 R(right) 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 라인값 1을 갖는 제2 라인 메모리(1420-1)의 각 데이터와 라인값 1을 갖는 제4 라인 메모리(1440-1)의 각 데이터 사이의 합을 계산할 수 있다. 계산된 각 합은, 예를 들어, R 이미지 데이터의 제1 행에 해당할 수 있다. AF 처리부(530)는 라인값 2를 갖는 제2 라인 메모리(1420-2)의 각 데이터와 라인값 2를 갖는 제4 라인 메모리(1440-2)의 각 데이터 사이의 합을 계산할 수 있다. 계산된 각 합은, 예를 들어, R 이미지 데이터의 제2 행에 해당할 수 있다. 이러한 방식으로, AF 처리부(530)는 R 이미지 데이터의 나머지 행들을 형성할 수 있다.
도 14d에 R 이미지 데이터의 예시가 도시된다.
도 14d에 도시된 예에서, R 이미지 데이터(1495-2)의 j번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값은 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 라인값 j를 갖는 제2 라인 메모리의 각 데이터 및 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 라인값 j를 갖는 제4 라인 메모리의 각 데이터의 합에 해당할 수 있다. R 이미지 데이터(1495-2)의 첫번째 행의 픽셀들(11, 12, 13, 14, 15, 16) 각각의 픽셀값은 라인값 1을 갖는 제2 라인 메모리(1420-1)의 각 데이터와 라인값 1을 갖는 제4 라인 메모리(1440-1)의 각 데이터의 합일 수 있다. R 이미지 데이터(1495-2)의 픽셀12의 픽셀값은, 예를 들어, 제2 라인 메모리(1420-1)의 컬럼값 2의 데이터와 제4 라인 메모리(1440-1)의 컬럼값 2의 데이터의 합에 해당할 수 있다.
AF 처리부(530)는 L 이미지 데이터(1495-1)와 R 이미지 데이터(1495-2)에 Xcor 연산을 수행할 수 있다. AF 처리부(530)는 최소 Xcor이 되게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 수평 방향의 위상차(또는 L 이미지 데이터(1495-1)와 R 이미지 데이터(1495-2) 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
실시 예에 따라, AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산을 수행하기 위한 별도의 chain, 필터, 및 Xcor 연산부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, AF 처리부(530)는 도 14c와 도 14d를 통해 설명한 수평 방향의 위상차 연산을 수행하지 않을 수 있다. AF 처리부(530)는 수평 방향의 위상차 연산을 수행하기 위한 별도의 chain, 필터, 및 Xcor 연산부를 더 포함하는 실시 예에 대해선 도 29a와 도 29b를 통해 후술한다.
도 15 내지 도 21은 일 실시 예에 따른 제1 대각 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 15를 참조하면, AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있다. AF 처리부(530)는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 제1 메모리 컨트롤을 통해 제1 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있다.
예를 들어, 도 15에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 제1 대각 방향의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있다. AF 처리부(530)는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 제1 대각 방향의 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있다.
AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 제1 대각 방향의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 각각의 데이터를 읽어와, 회전된 관심 영역과 대응되는 제3 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 제1 대각 방향의 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11) 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제4 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다.
도 16a에 제3 회전 이미지 데이터와 제4 회전 이미지 데이터 각각의 예시가 도시된다.
도 16a에 도시된 예에서, 제3 회전 이미지 데이터는 영역(1610) 안에 형성될 수 있다. 제3 회전 이미지 데이터의 픽셀 ij는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서의 라인값 i와 컬럼값 j의 데이터에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제3 회전 이미지 데이터의 픽셀11은 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서의 라인값1과 컬럼값1의 데이터에 해당할 수 있고, 제3 회전 이미지 데이터의 픽셀12는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서의 라인값1과 컬럼값2의 데이터에 해당할 수 있다.
제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 각각의 데이터는 제3 회전 이미지 데이터의 각 행을 형성할 수 있다. 이는, 관심 영역(1210)이 반시계방향으로 일정 각도(예: 45도) 회전한 것처럼 보일 수 있다.
제4 회전 이미지 데이터는 영역(1620) 안에 형성될 수 있다. 제4 회전 이미지 데이터의 픽셀 ij는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서의 라인값 i와 컬럼값 j의 데이터에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제4 회전 이미지 데이터의 픽셀11은 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서의 라인값1과 컬럼값1의 데이터에 해당할 수 있고, 제4 회전 이미지 데이터의 픽셀12는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서의 라인값1과 컬럼값2의 데이터에 해당할 수 있다.
제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)의 대각 라인들(1520-1 내지 1510-11) 각각의 데이터는 제4 회전 이미지 데이터의 각 행을 형성할 수 있다. 이는, 관심 영역(1210)이 반시계방향으로 일정 각도(예: 45도) 회전한 것처럼 보일 수 있다.
도 16a의 제3 회전 이미지 데이터에서, 픽셀12, 픽셀11, 픽셀21이 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀14, 픽셀13, 픽셀23, 픽셀22, 픽셀 32, 픽셀31, 픽셀41이 동일 컬럼에 위치할 수 있다. 제3 회전 이미지 데이터에서, 픽셀16, 픽셀15, 픽셀25, 픽셀24, 픽셀34, 픽셀33, 픽셀43, 픽셀42, 픽셀52, 픽셀51, 픽셀61이 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀26, 픽셀36, 픽셀35, 픽셀45, 픽셀44, 픽셀54, 픽셀53, 픽셀63, 픽셀62가 동일 컬럼에 위치할 수 있으며, 픽셀46, 픽셀56, 픽셀55, 픽셀65, 픽셀64가 동일 컬럼에 위치할 수 있다.
제4 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열은 제3 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열과 동일할 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 16a의 제3 회전 이미지 데이터와 제4 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 16a의 제3 회전 이미지 데이터와 도 16a의 제4 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor이 되게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 제1 대각 방향의 위상차(또는 도 16a의 제3 회전 이미지 데이터와 도 16a의 제4 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
도 16b에 제3 회전 이미지 데이터와 제4 회전 이미지 데이터의 다른 예시가 도시된다.
도 16b에 도시된 예에서, 제3 회전 이미지 데이터는 영역(1630) 안에 형성될 수 있고, 제4 회전 이미지 데이터는 영역(1640) 안에 형성될 수 있다.
도 16b의 제3 및 제4 회전 이미지 데이터 각각은 도 16a의 제1 및 제4 회전 이미지 데이터 각각과 픽셀 배열이 다를 수 있다.
도 16b의 제3 회전 이미지 데이터에서, 픽셀13, 픽셀12, 픽셀22, 픽셀 21, 픽셀31이 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀15, 픽셀14, 픽셀24, 픽셀23, 픽셀33, 픽셀32, 픽셀42, 픽셀41, 픽셀51이 동일 컬럼에 위치할 수 있다. 도 16b의 제3 회전 이미지 데이터에서, 픽셀16, 픽셀26, 픽셀25, 픽셀35, 픽셀34, 픽셀44, 픽셀43, 픽셀53, 픽셀52, 픽셀62, 픽셀61이 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀36, 픽셀46, 픽셀45, 픽셀55, 픽셀54, 픽셀64, 픽셀63이 동일 컬럼에 위치할 수 있으며, 픽셀56, 픽셀66, 픽셀65가 동일 컬럼에 위치할 수 있다.
도 16b의 제4 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열은 도 16b의 제3 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열과 동일할 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 16b의 제3 회전 이미지 데이터와 도 16b의 제4 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 16b의 제3 회전 이미지 데이터와 도 16b의 제4 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 시프트값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)의 제1 대각 방향의 위상차(또는 도 16b의 제3 회전 이미지 데이터와 도 16b의 제4 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
도 16a와 도 16b를 통해 설명한 픽셀 배열에 의해, 도 16a과 도 16b 각각의 제3 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도(예: 반시계 방향으로 45도)만큼 회전되었을 때의 모양과 다를 수 있다. 마찬가지로, 도 16a과 도 16b 각각의 제4 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전되었을 때의 모양과 다를 수 있다. 도 16a과 도 16b에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 제1 및 제4 회전 이미지 데이터 각각의 관심 영역의 모양이 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전되었을 때의 모양과 달라도 제1 간격으로 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. PD 간의 간격이 d라 할 때, 제1 간격은, 예를 들어, ×d(또는, 1.414×d)일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전되었을 때의 모양과 매칭되는 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 이에 대해선, 도 17 내지 도 21을 통해 설명한다.
도 17에 제3 회전 이미지 데이터와 제4 회전 이미지 데이터의 다른 예시가 도시된다.
AF 처리부(530)는 도 15의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 각각의 데이터를 읽어와 제3 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 17에 도시된 예에서, 제3 회전 이미지 데이터는 영역(1710) 안에 형성될 수 있다. 이 때, AF 처리부(530)는 읽어온 각 데이터 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 형성되도록 할 수 있다. 제3 회전 이미지 데이터의 복수의 행들(1710-1 내지 1710-11) 각각의 픽셀들 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 있을 수 있다. 예를 들어, 제3 회전 이미지 데이터의 행(1710-1)의 픽셀11과 픽셀22 사이, 픽셀22와 픽셀33 사이, 픽셀33과 픽셀44 사이, 픽셀44와 픽셀55 사이, 및 픽셀55와 픽셀66 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 있을 수 있다.
제3 회전 이미지 데이터의 관심 영역은 마름모 형태일 수 있고, 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전하면 마름모 형태일 수 있다. 제3 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전했을 때의 모양과 매칭될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 15의 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11) 각각의 데이터를 읽어와 제4 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 17에 도시된 예에서, 제4 회전 이미지 데이터는 영역(1720) 안에 형성될 수 있다. 이 때, AF 처리부(530)는 읽어온 각 데이터 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 형성되도록 할 수 있다. 제4 회전 이미지 데이터의 복수의 행들(1720-1 내지 1720-11) 각각의 픽셀들 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 있을 수 있다.
제4 회전 이미지 데이터의 관심 영역은 마름모 형태일 수 있고, 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전하면 마름모 형태일 수 있다. 제4 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 도 12의 관심 영역(1210)이 제1 각도만큼 회전했을 때의 모양과 매칭될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제3 회전 이미지 데이터와 제4 회전 이미지 데이터 각각을 가공할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 제3 회전 이미지 데이터에서 위상차 연산 대상이 되는 제1 행(또는 제1 이미지 라인)을 결정할 수 있다. AF 처리부(530)는 결정된 제1 행의 인접 행들(또는 인접 이미지 라인들)에서, 결정된 제1 행 내의 빈 영역과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 비닝 결과를 찾은 픽셀들과 대응하는 빈 영역에 삽입할 수 있다. 마찬가지로, AF 처리부(530)는 제4 회전 이미지 데이터에서 위상차 연산 대상이 되는 제2 행을 결정할 수 있다. AF 처리부(530)는 결정된 제2 행의 인접 행들(또는 인접 이미지 라인들)에서, 결정된 제2 행의 빈 영역과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 비닝 결과를 찾은 픽셀들과 대응하는 빈 영역에 삽입할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제3 회전 이미지 데이터의 행(1710-1), 행(1710-3), 행(1710-5), 행(1710-8), 및 행(1710-10) 각각을 제1 행으로 결정할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(1710-1)의 제1인접 행(1710-2)에서 픽셀11과 픽셀22 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀12를 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 행(1710-1)의 제2 인접 행(1710-7)에서 픽셀11과 픽셀22 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀21을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 픽셀11과 픽셀22 사이의 빈 영역에 픽셀12와 픽셀21의 비닝 결과(b1)를 삽입할 수 있다. 마찬가지로, AF 처리부(530)는 픽셀22와 픽셀33 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀23, 픽셀32)의 비닝 결과(b3)를 픽셀22와 픽셀33 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있고, 픽셀33과 픽셀44 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀34, 픽셀43)의 비닝 결과(b5)를 픽셀33과 픽셀44 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 픽셀44와 픽셀55 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀45, 픽셀54)의 비닝 결과(b7)를 픽셀44와 픽셀55 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있고, 픽셀55와 픽셀66 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀56, 픽셀65)의 비닝 결과(b9)를 픽셀55와 픽셀66 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 행(1710-3)의 제1 인접 행(1710-4)과 제2 인접 행(1710-2)에서, 행(1710-3) 내의 빈 영역들 각각과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 각 비닝 결과를 대응하는 빈 영역에 삽입할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 픽셀14와 픽셀23의 비닝 결과(b11)를 픽셀13과 픽셀24 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있고, 픽셀25와 픽셀34의 비닝 결과(b13)를 픽셀24와 픽셀35 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있으며, 픽셀 36과 픽셀45의 비닝 결과(b15)를 픽셀 35와 픽셀46 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 행(1710-5)의 픽셀 15와 픽셀 26 사이의 빈 영역에 픽셀 25와 픽셀 16의 비닝 결과(b17)를 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(1710-8)의 픽셀 31과 픽셀 42 사이의 빈 영역, 픽셀 42와 픽셀 53 사이의 빈 영역, 및 픽셀 53과 픽셀 64 사이의 빈 영역 각각에 픽셀 32와 픽셀 41의 비닝 결과(b19), 픽셀 43과 픽셀 52의 비닝 결과(b21), 및 픽셀 54와 픽셀 63의 비닝 결과(b23) 각각을 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(1710-10)의 픽셀 51과 픽셀 62 사이의 빈 영역에 픽셀 52와 픽셀 61의 비닝 결과(b25)를 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 결정된 제1 행들 각각의 빈 영역에 대응 픽셀들의 비닝 결과가 삽입되는 경우, 결정된 제1 행들을 제외한 나머지 행들(예: 행(1710-2), 행(1710-4), 행(1710-6), 행(1710-7), 행(1710-9), 및 행(1710-11))을 삭제할 수 있다. 이에 따라, 도 18에 도시된 예와 같이 영역(1710) 내에 가공된 제3 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제3 회전 이미지 데이터에 대한 가공 동작과 동일한 방식으로, 제4 회전 이미지 데이터를 가공할 수 있다. 이에 따라, 도 18에 도시된 예와 같이, 영역(1720) 내에 가공된 제4 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 18의 가공된 제3 회전 이미지 데이터와 도 18의 가공된 제4 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 18의 가공된 제3 회전 이미지 데이터와 도 18의 가공된 제4 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor를 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 제1 대각 방향의 위상차로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 도 17의 제3 회전 이미지 데이터의 행(1710-2), 행(1710-4), 행(1710-6), 행(1710-7), 행(1710-9), 및 행(1710-11)을 위상차 연산 대상이 되는 제1 행으로 결정할 수 있다.
AF 처리부(530)는 결정된 제1 행의 제1 인접 행 및 제2 인접 행에서, 결정된 제1 행 내의 빈 영역과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 비닝 결과를 찾은 픽셀들과 대응되는 빈 영역에 삽입할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 행(1710-2)의 픽셀12와 픽셀23 사이의 빈 영역에 행(1710-2)의 제1 인접 행(1710-3)의 픽셀13과 제2 인접 행(1710-1)의 픽셀22의 비닝 결과(b2)를 삽입할 수 있고, 행(1710-2)의 픽셀23과 픽셀34 사이의 빈 영역에 제1 인접 행(1710-3)의 픽셀24와 제2 인접 행(1710-1)의 픽셀33의 비닝 결과(b4)를 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 결정된 제1 행 내의 빈 영역에 대응 픽셀들의 비닝 결과가 삽입되는 경우, 결정된 제1 행을 제외한 나머지 행들(예: 행(1710-1), 행(1710-3), 행(1710-5), 행(1710-8), 및 행(1710-10))을 삭제할 수 있다. 이에 따라, 도 19에 도시된 예와 같이 영역(1710) 안에 가공된 제3 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 19를 통해 설명한 제3 회전 이미지 데이터의 가공 동작과 동일한 방식으로 도 17의 제4 회전 이미지 데이터를 가공할 수 있다. 이에 따라, 도 19에 도시된 예와 같이, 영역(1720) 안에 가공된 제4 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 19의 가공된 제3 회전 이미지 데이터와 도 19의 가공된 제4 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 19의 가공된 제3 회전 이미지 데이터와 도 19의 가공된 제4 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 시프트값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 시프트값을 관심 영역(1210)의 제1 대각 방향의 위상차(또는 도 19의 가공된 제3 회전 이미지 데이터와 도 19의 가공된 제4 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제5 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 관심 영역(1210)의 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11) 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제6 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6)에서 제1 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제7 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)에서 관심 영역(1210)의 제1 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제8 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 형성된 제5 회전 이미지 데이터와 형성된 제6 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득할 수 있고, 형성된 제7 회전 이미지 데이터와 형성된 제8 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득할 수 있다. AF 처리부(530)는 획득된 위상차들을 이용하여 관심 영역(1210)의 제1 대각 방향의 위상차를 획득할 수 있다. 도 20 내지 도 21을 참조하면서 자세히 설명한다.
도 20에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 도 15의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 중 대각 라인들(1510-1, 1510-3, 1510-5, 1510-8, 1510-10) 각각의 데이터를 읽어와 제5 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 20의 영역(2010) 안에, 제5 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 15의 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11) 중 대각 라인들(1520-1, 1520-3, 1520-5, 1520-8, 1520-10) 각각의 데이터를 읽어와 제6 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 20의 영역(2020) 안에, 제6 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제5 회전 이미지 데이터와 제6 회전 이미지 데이터에 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 제5 회전 이미지 데이터와 제6 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. 찾은 픽셀 shift값이, 예를 들어, "shift #1"일 때, AF 처리부(530)는 shift #1을 제5 회전 이미지 데이터와 제6 회전 이미지 데이터 사이의 위상차로 결정할 수 있다.
도 21에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 도 15의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11) 중 나머지 대각 라인들(1510-2, 1510-4, 1510-6, 1510-7, 1510-9, 1510-11) 각각의 데이터를 읽어와 제7 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 21의 영역(2110) 안에, 제7 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 15의 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11) 중 나머지 대각 라인들(1520-2, 1520-4, 1520-6, 1520-7, 1520-9, 1520-11) 각각의 데이터를 읽어와 제8 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 21의 영역(2120) 안에, 제8 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제7 회전 이미지 데이터와 제8 회전 이미지 데이터에 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 제7 회전 이미지 데이터와 제8 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. 찾은 픽셀 shift값이, 예를 들어, "shift #2"일 때, AF 처리부(530)는 shift #2를 제7 회전 이미지 데이터와 제8 회전 이미지 데이터 사이의 위상차로 결정할 수 있다.
AF 처리부(530)는 shift #1와 shift #2를 참조 또는 이용하여 관심 영역(1210)에 대한 제1 대각 방향의 위상차를 결정할 수 있다.
도 22 내지 도 28은 일 실시 예에 따른 AF 처리부의 제2 대각 방향의 위상차 연산의 예시를 설명하는 도면이다.
도 22를 참조하면, AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있다. AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 제2 메모리 컨트롤을 통해 제2 대각 방향으로 데이터를 읽을 수 있다.
예를 들어, 도 22에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 제2 대각 방향의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있다. AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 제2 대각 방향의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 각각의 데이터를 읽을 수 있다.
AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 제2 대각 방향의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제9 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 제2 대각 방향의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제10 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다.
도 23a에 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터 각각의 예시가 도시된다.
도 23a에 도시된 예에서, 제9 회전 이미지 데이터는 영역(2310) 안에 형성될 수 있다. 제9 회전 이미지 데이터의 픽셀 ij는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서의 라인값 i와 컬럼값 j의 데이터에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제9 회전 이미지 데이터의 픽셀16은 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서의 라인값1과 컬럼값6의 데이터에 해당할 수 있고, 제9 회전 이미지 데이터의 픽셀25는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서의 라인값 2와 컬럼값 5의 데이터에 해당할 수 있다.
제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 각각의 데이터는 제9 회전 이미지 데이터의 각 행을 형성할 수 있다. 이는, 관심 영역(1210)이 반시계방향으로 일정 각도(예: 135도) 회전한 것처럼 보일 수 있다.
제10 회전 이미지 데이터는 영역(2320) 안에 형성될 수 있다. 제10 회전 이미지 데이터의 픽셀 ij는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서의 라인값 i와 컬럼값 j의 데이터에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제10 회전 이미지 데이터의 픽셀16은 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서의 라인값1과 컬럼값6의 데이터에 해당할 수 있고, 제10 회전 이미지 데이터의 픽셀25는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서의 라인값 2와 컬럼값 5의 데이터에 해당할 수 있다.
제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 각각의 데이터는 제10 회전 이미지 데이터의 각 행을 형성할 수 있다. 이는, 관심 영역(1210)이 반시계방향으로 일정 각도(예: 135도) 회전한 것처럼 보일 수 있다.
도 23a의 제9 회전 이미지 데이터에서, 픽셀36, 픽셀26, 픽셀25, 픽셀15, 픽셀14는 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀56, 픽셀46, 픽셀45, 픽셀35, 픽셀 34, 픽셀24, 픽셀23, 픽셀13, 픽셀12는 동일 컬럼에 위치할 수 있다. 제10 회전 이미지 데이터에서, 픽셀66, 픽셀65, 픽셀55, 픽셀54, 픽셀44, 픽셀43, 픽셀33, 픽셀32, 픽셀22, 픽셀21, 픽셀11이 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀64, 픽셀63, 픽셀53, 픽셀52, 픽셀42, 픽셀41, 픽셀31은 동일 컬럼에 위치할 수 있으며, 픽셀62, 픽셀61, 픽셀51은 동일 컬럼에 위치할 수 있다.
제10 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열은 제9 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열과 동일할 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 23a의 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 23a의 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor이 되게 하는 픽셀 시프트값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 시프트값을 관심 영역(1210)에 대한 제2 대각 방향의 위상차(또는 도 23a의 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
도 23b에 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터의 다른 예시가 도시된다.
도 23b에 도시된 예에서, 제9 회전 이미지 데이터는 영역(2330) 안에 형성될 수 있고, 제10 회전 이미지 데이터는 영역(2340) 안에 형성될 수 있다.
도 23b의 제9 및 제10 회전 이미지 데이터 각각은 도 23a의 제9 및 제10 회전 이미지 데이터 각각과 픽셀 배열이 다를 수 있다.
도 23b의 제9 회전 이미지 데이터에서, 픽셀26, 픽셀16, 픽셀15가 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀46, 픽셀36, 픽셀35, 픽셀25, 픽셀24, 픽셀14, 픽셀13이 동일 컬럼에 위치할 수 있다. 도 23b의 제9 회전 이미지 데이터에서, 픽셀66, 픽셀56, 픽셀55, 픽셀45, 픽셀44, 픽셀34, 픽셀33, 픽셀23, 픽셀22, 픽셀12, 픽셀11이 동일 컬럼에 위치할 수 있고, 픽셀65, 픽셀64, 픽셀54, 픽셀53, 픽셀43, 픽셀42, 픽셀32, 픽셀31, 픽셀21이 동일 컬럼에 위치할 수 있으며, 픽셀63, 픽셀62, 픽셀52, 픽셀51, 픽셀41이 동일 컬럼에 위치할 수 있다.
도 23b의 제10 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열은 도 23b의 제9 회전 이미지 데이터의 픽셀 배열과 동일할 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 23b의 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 23b의 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 제2 대각 방향의 위상차(또는 도 23b의 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
도 23a와 도 23b를 통해 설명한 픽셀 배열에 의해, 도 23a과 도 23b 각각의 제9 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 도 12의 관심 영역(1210)이 제2 각도(예: 반시계 방향으로 135도)만큼 회전되었을 때의 모양과 다를 수 있다. 마찬가지로, 도 23a과 도 23b 각각의 제10 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 도 12의 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전되었을 때의 모양과 다를 수 있다. 도 23a과 도 23b에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 제9 및 제10 회전 이미지 데이터 각각의 관심 영역의 모양이 도 12의 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전되었을 때의 모양과 달라도 제1 간격으로 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. PD 간의 간격이 d라 할 때, 제1 간격은, 예를 들어, ×d(또는, 1.414×d)일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전되었을 때의 모양과 매칭되는 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 이에 대해선, 도 24 내지 도 28을 통해 설명한다.
도 24에 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터의 다른 예시가 도시된다.
AF 처리부(530)는 도 22의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 각각의 데이터를 읽어와 제9 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 24에 도시된 예에서, 제9 회전 이미지 데이터는 영역(2410) 안에 형성될 수 있다. 이 때, AF 처리부(530)는 읽어온 각 데이터 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 형성되도록 할 수 있다. 제9 회전 이미지 데이터의 복수의 행들(2410-1 내지 2410-11) 각각의 픽셀들 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 있을 수 있다. 예를 들어, 제9 회전 이미지 데이터의 행(2410-1)의 픽셀16과 픽셀25 사이, 픽셀25와 픽셀34 사이, 픽셀34와 픽셀43 사이, 픽셀43과 픽셀52 사이, 및 픽셀52와 픽셀61 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 있을 수 있다.
제9 회전 이미지 데이터의 관심 영역은 마름모 형태일 수 있고, 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전하면 마름모 형태일 수 있다. 제9 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전했을 때의 모양과 매칭될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 22의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 각각의 데이터를 읽어와 제10 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 14에 도시된 예에서, 제10 회전 이미지 데이터는 영역(2420) 안에 형성될 수 있다. 이 때, AF 처리부(530)는 읽어온 각 데이터 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 형성되도록 할 수 있다. 제10 회전 이미지 데이터의 복수의 행들(2420-1 내지 2420-11) 각각의 픽셀들 사이에 빈 영역(또는 빈 픽셀)이 있을 수 있다.
제10 회전 이미지 데이터의 관심 영역은 마름모 형태일 수 있고, 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전하면 마름모 형태일 수 있다. 제10 회전 이미지 데이터의 관심 영역의 모양은 관심 영역(1210)이 제2 각도만큼 회전했을 때의 모양과 매칭될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제9 회전 이미지 데이터와 제10 회전 이미지 데이터 각각을 가공할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 제9 회전 이미지 데이터에서 위상차 연산 대상이 되는 제1 행(또는 제1 이미지 라인)을 결정할 수 있다. AF 처리부(530)는 결정된 제1 행의 인접 행들(또는 인접 이미지 라인들)에서, 결정된 제1 행 내의 빈 영역과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 비닝 결과를 찾은 픽셀들과 대응하는 빈 영역에 삽입할 수 있다. 마찬가지로, AF 처리부(530)는 제10 회전 이미지 데이터에서 위상차 연산 대상이 되는 제2 행(또는 제2 이미지 라인)을 결정할 수 있다. AF 처리부(530)는 결정된 제2 행의 인접 행들(또는 인접 이미지 라인)에서, 결정된 제2 행의 빈 영역과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 비닝 결과를 찾은 픽셀들과 대응하는 빈 영역에 삽입할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제9 회전 이미지 데이터의 행(2410-1), 행(2410-3), 행(2410-5), 행(2410-8), 및 행(2410-10) 각각을 제1 행으로 결정할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(2410-1)의 제1인접 행(2410-2)에서 픽셀16과 픽셀25 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀26을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 행(2410-1)의 제2 인접 행(2410-7)에서 픽셀16과 픽셀25 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀15를 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 픽셀16과 픽셀25 사이의 빈 영역에 픽셀26와 픽셀15의 비닝 결과(b1)를 삽입할 수 있다. 마찬가지로, AF 처리부(530)는 픽셀25와 픽셀34 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀35, 픽셀24)의 비닝 결과(b3)를 픽셀25와 픽셀34 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있고, 픽셀34와 픽셀43 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀44, 픽셀33)의 비닝 결과(b5)를 픽셀34와 픽셀43 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 픽셀43과 픽셀52 사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀53, 픽셀42)의 비닝 결과(b7)를 픽셀43과 픽셀52 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있고, 픽셀52와 픽셀61사이의 빈 영역과 대응되는 픽셀들(픽셀62, 픽셀51)의 비닝 결과(b9)를 픽셀52와 픽셀61 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 행(2410-3)의 제1 인접 행(2410-4)과 제2 인접 행(2410-2)에서, 행(2410-3) 내의 빈 영역들 각각과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 각 비닝 결과를 대응하는 빈 영역에 삽입할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 픽셀46과 픽셀35의 비닝 결과(b11)를 행(2410-3)의 픽셀36과 픽셀45 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있고, 픽셀55와 픽셀45의 비닝 결과(b13)를 행(2410-3)의 픽셀45와 픽셀54 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있으며, 픽셀 64와 픽셀53의 비닝 결과(b15)를 행(2410-3)의 픽셀 54와 픽셀63 사이의 빈 영역에 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 행(2410-5)의 픽셀 56과 픽셀 65 사이의 빈 영역에 픽셀 55와 픽셀 66의 비닝 결과(b17)를 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(2410-8)의 픽셀 14와 픽셀 23 사이의 빈 영역, 픽셀 23과 픽셀 32 사이의 빈 영역, 및 픽셀 32와 픽셀 41 사이의 빈 영역 각각에 픽셀 24와 픽셀 13의 비닝 결과(b19), 픽셀 33과 픽셀 222의 비닝 결과(b21), 및 픽셀 42와 픽셀 31의 비닝 결과(b23) 각각을 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(2410-10)의 픽셀 12와 픽셀 21 사이의 빈 영역에 픽셀 22와 픽셀 11의 비닝 결과(b25)를 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 결정된 제1 행들 각각의 빈 영역에 대응 픽셀들의 비닝 결과가 삽입되는 경우, 결정된 제1 행들을 제외한 나머지 행들(예: 행(2410-2), 행(2410-4), 행(2410-6), 행(2410-7), 행(2410-9), 및 행(2410-11))을 삭제할 수 있다. 이에 따라, 도 25에 도시된 예와 같이 영역(2410) 내에 가공된 제9 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제9 회전 이미지 데이터에 대한 가공 동작과 동일한 방식으로 제10 회전 이미지 데이터를 가공할 수 있다. 이에 따라, 도 25에 도시된 예와 같이, 영역(2420) 내에 가공된 제10 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 25의 가공된 제9 회전 이미지 데이터와 가공된 제10 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 25의 가공된 제9 회전 이미지 데이터와 가공된 제10 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor를 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 제2 대각 방향의 위상차(또는 도 25의 가공된 제9 회전 이미지 데이터와 가공된 제10 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 도 24의 제9 회전 이미지 데이터의 행(2410-2), 행(2410-4), 행(2410-6), 행(2410-7), 행(2410-9), 및 행(2410-11)을 위상차 연산 대상이 되는 제1 행으로 결정할 수 있다.
AF 처리부(530)는 결정된 제1 행의 인접 행들에서, 결정된 제1 행 내의 빈 영역과 대응되는 픽셀들을 찾을 수 있고, 찾은 픽셀들의 비닝 결과를 찾은 픽셀들과 대응되는 빈 영역에 삽입할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 행(2410-2)의 픽셀26과 픽셀35 사이의 빈 영역에 픽셀36과 픽셀25의 비닝 결과(b2)를 삽입할 수 있고, 행(2410-2)의 픽셀35와 픽셀44 사이의 빈 영역에 픽셀45와 픽셀34의 비닝 결과(b4)를 삽입할 수 있다. AF 처리부(530)는 행(2410-2)의 픽셀44와 픽셀53 사이의 빈 영역에 픽셀54와 픽셀43의 비닝 결과(b6)를 삽입할 수 있고, 행(2410-2)의 픽셀53과 픽셀62 사이의 빈 영역에 픽셀63과 픽셀52의 비닝 결과(b8)를 삽입할 수 있다.
AF 처리부(530)는 결정된 제1 행 내의 빈 영역에 대응 픽셀들의 비닝 결과가 삽입되는 경우, 결정된 제1 행을 제외한 나머지 행들(예: 행(2410-1), 행(2410-3), 행(2410-5), 행(2410-8), 및 행(2410-10))을 삭제할 수 있다. 이에 따라, 도 26에 도시된 예와 같이 영역(2410) 안에 가공된 제9 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 26을 통해 설명한 제9 회전 이미지 데이터에 대한 가공 동작과 동일한 방식으로, 도 24의 제10 회전 이미지 데이터를 가공할 수 있다. 이에 따라, 도 26에 도시된 예와 같이, 영역(2420) 안에 가공된 제10 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 26의 가공된 제9 회전 이미지 데이터와 가공된 제10 회전 이미지 데이터를 기초로 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 도 26의 가공된 제9 회전 이미지 데이터와 가공된 제10 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 시프트값을 찾을 수 있다. AF 처리부(530)는 찾은 픽셀 shift값을 관심 영역(1210)에 대한 제2 대각 방향의 위상차(또는 도 26의 가공된 제9 회전 이미지 데이터와 가공된 제10 회전 이미지 데이터 사이의 위상차)로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제11 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제12 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6)에서 제2 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제13 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6)에서 제2 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제14 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. AF 처리부(530)는 형성된 제11 회전 이미지 데이터와 형성된 제12 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득할 수 있고, 형성된 제14 회전 이미지 데이터와 형성된 제14 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득할 수 있다. AF 처리부(530)는 획득된 위상차들을 이용하여 관심 영역(1210)에 대한 제2 대각 방향의 위상차를 획득할 수 있다. 도 27 내지 도 28을 참조하면서 자세히 설명한다.
도 27에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 도 22의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 중 대각 라인들(2210-1, 2210-3, 2210-5, 2210-8, 2210-10) 각각의 데이터를 읽어와 제11 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 27의 영역(2710) 안에 제11 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 22의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 중 대각 라인들(2220-1, 2220-3, 2220-5, 2220-8, 2220-10) 각각의 데이터를 읽어와 제12 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 27의 영역(2720) 안에, 제12 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제11 회전 이미지 데이터와 제12 회전 이미지 데이터에 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 제11 회전 이미지 데이터와 제12 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. 찾은 픽셀 shift값이, 예를 들어, "shift #3"일 때, AF 처리부(530)는 shift #3을 제11 회전 이미지 데이터와 제12 회전 이미지 데이터 사이의 위상차로 결정할 수 있다.
도 28에 도시된 예에서, AF 처리부(530)는 도 22의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11) 중 나머지 대각 라인들(2210-2, 2210-4, 2210-6, 2210-7, 2210-9, 2210-11) 각각의 데이터를 읽어와 제13 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 28의 영역(2810) 안에, 제13 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 도 22의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11) 중 나머지 대각 라인들(2220-2, 2220-4, 2220-6, 2220-7, 2220-9, 2220-11) 각각의 데이터를 읽어와 제14 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 도 28의 영역(2820) 안에 제14 회전 이미지 데이터가 형성될 수 있다.
AF 처리부(530)는 제13 회전 이미지 데이터와 제14 회전 이미지 데이터에 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, AF 처리부(530)는 제13 회전 이미지 데이터와 제14 회전 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, 최소 Xcor을 갖게 하는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. 찾은 픽셀 shift값이, 예를 들어, "shift #4"일 때, AF 처리부(530)는 shift #4를 제13 회전 이미지 데이터와 제14 회전 이미지 데이터 사이의 위상차로 결정할 수 있다.
AF 처리부(530)는 shift #3과 shift #4를 참조 또는 이용하여 관심 영역(1210)에 대한 제2 대각 방향의 위상차를 결정할 수 있다.
도 29a 및 도 29b는 일 실시 예에 따른 AF 처리부가 별도의 chain, 필터, 및 Xcor 연산부를 통해 수평 방향의 위상차 연산을 수행하는 예시를 설명하는 도면이다.
도 29a를 참조하면, AF 처리부(2900)(예: AF 처리부(530))는 chain(710)(도 29에서 chain 1(710)이라 표기함), 방향 선택부(730), 필터(750), Xcor 연산부(755), 및 메모리들(770-1, 770-2, 770-3, 770-4)을 포함할 수 있다. 필터(750)는 메모리(751)를 포함할 수 있다. 또한, AF 처리부(2900)는 수평 방향의 위상차 연산을 수행하기 위한 별도의 chain 2(2910)와 필터/Xcor 연산부(2920)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, Xcor 연산부(755)는 수평 방향의 위상차 연산을 수행하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(2900)는 수평 방향의 위상차 연산을 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 적어도 하나와 독립적으로 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, chain 2(2910)는 제1 처리부(520)로부터 변환된 초기 L 이미지 데이터(2930)와 변환된 초기 R 이미지 데이터(2940)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 29b에 도시된 예에서, 제1 처리부(520)는 이미지 센서(510)로부터 수신된 LT 이미지 데이터와 수신된 LB 이미지 데이터에서 동일 픽셀로부터 출력된 LT 데이터와 LB 데이터를 합하여 초기 L 이미지 데이터(2950)를 생성할 수 있다. 초기 L 이미지 데이터(2950)의 L11은 LT11 및 LB11의 합산에 해당할 수 있고, 초기 L 이미지 데이터(2950)의 L12는 LT12 및 LB12의 합산에 해당할 수 있으며, 초기 L 이미지 데이터(2950)의 L21은 LT21 및 LB21의 합산에 해당할 수 있고, 초기 L 이미지 데이터(2950)의 L22는 LT22 및 LB22의 합산에 해당할 수 있다. 제1 처리부(520)는 수신된 RT 이미지 데이터와 수신된 RB 이미지 데이터에서 동일 픽셀로부터 출력된 RT 데이터와 RB 데이터를 합하여 초기 R 이미지 데이터(2960)를 생성할 수 있다. 초기 R 이미지 데이터(2960)의 R11은 RT11 및 RB11의 합산에 해당할 수 있고, R12는 RT12 및 RB12의 합산에 해당할 수 있으며, R21은 RT21 및 RB21의 합산에 해당할 수 있고, R22는 RT22 및 RB22의 합산에 해당할 수 있다.
앞서 도 6b를 통해 설명한 LT 이미지 데이터를 Y 이미지 데이터(620-1)로 변환한 방식과 동일하게, 제1 처리부(520)는 생성된 초기 L 이미지 데이터(2950)와 생성된 초기 R 이미지 데이터(2960) 각각을 Y 이미지 데이터로 변환할 수 있다. L11, L12, L21, L22는, 예를 들어, 베이어 패턴에 해당하는 픽셀값들일 수 있고, R11, R12, R21, R22는, 예를 들어, 베이어 패턴에 해당하는 픽셀값들일 수 있다. 제1 처리부(520)는 베이어 패턴에 해당하는 픽셀값들을 1×1 픽셀의 Y값으로 변환할 수 있다. 초기 L 이미지 데이터(2950)의 Y 이미지 데이터(또는 변환된 L 이미지 데이터)(2930)의 픽셀(2931)의 Y값은, 예를 들어, (L11 + L12 + L21 + L22)/4 또는 α·L11 + β·L12 + γ·L21 + α·L22일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 초기 R 이미지 데이터(2960)의 Y 이미지 데이터(또는 변환된 R 이미지 데이터)(2940)의 픽셀(2941)의 Y값은, 예를 들어, (R11 + R12 + R21 + R22)/4 또는 α·R11 + β·R12 + γ·R21 + α·R22일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 처리부(520)는 변환된 초기 L 이미지 데이터(2930)와 변환된 초기 R 이미지 데이터(2940)를 chain 2(2910)로 전달할 수 있다.
도 29a로 돌아와서, chain 2(2910)는 변환된 초기 L 이미지 데이터(2930)를 가공하여, 가공된 초기 L 이미지 데이터를 생성할 수 있다. chain 2(2910)는 변환된 초기 R 이미지 데이터(2940)를 가공하여, 가공된 초기 R 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 가공은, 예를 들어, 도 8을 통해 설명한 비닝, 쉐이딩 보정, 감마 보정, 또는 클리핑 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
필터/Xcor 연산부(2920)는 가공된 초기 L 이미지 데이터와 가공된 초기 R 이미지 데이터를 기초로 수평 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 필터/Xcor 연산부(2920)는 가공된 초기 L 이미지 데이터와 가공된 초기 R 이미지 데이터에 필터링(예: IIR 필터링 또는 FIR 필터링)을 수행할 수 있다. 필터/Xcor 연산부(2920)는 필터링된 초기 L 이미지 데이터와 필터링된 초기 R 이미지 데이터에 Xcor을 수행할 수 있고, Xcor 결과로부터 최소 Xcor값을 갖는 픽셀 shift값을 찾을 수 있다. 필터/Xcor 연산부(2920)는 수평 방향의 위상차 연산의 결과(예: 찾은 shift값)을 메모리(770-1)에 저장할 수 있다.
도 30은 일 실시 예에 따른 AF 처리부의 방향 선택의 예시를 설명하는 도면이다.
도 30을 참조하면, 수직 형태의 제1 피사체(3010), 수평 형태의 제2 피사체(3020), 및 제1 대각 방향의 형태를 가진 제3 피사체(3030)가 도시된다.
제1 피사체(3010)의 ROI에서의 수평 방향의 위상차(3010-1), 수직 방향의 위상차(3010-2), 제2 대각 방향의 위상차(3010-3), 및 제1 대각 방향의 위상차(3010-4)가 도시된다. 제1 피사체(3010)는 수직 형태를 가질 수 있어, ROI에서 수직 방향의 위상차(3010-2)는 거의 없을 수 있고, 수평 방향의 위상차(3010-1), 제2 대각 방향의 위상차(3010-3), 및 제1 대각 방향의 위상차(3010-4)는 발생할 수 있다. 제1 피사체(3010)의 경우, 수직 방향의 위상차 연산은 전자 장치(500)의 초점 조절에 큰 이득이 되지 않을 수 있다.
제2 피사체(3020)의 ROI에서의 수평 방향의 위상차(3020-1), 수직 방향의 위상차(3020-2), 제2 대각 방향의 위상차(3020-3), 및 제1 대각 방향의 위상차(3020-4)가 도시된다. 제2 피사체(3020)는 수평 형태를 가질 수 있어, ROI에서 수평 방향의 위상차(3020-1)는 거의 없을 수 있고, 수직 방향의 위상차(3020-2), 제2 대각 방향의 위상차(3020-3), 및 제1 대각 방향의 위상차(3020-4)는 발생할 수 있다. 제2 피사체(3020)의 경우, 수평 방향의 위상차 연산은 전자 장치(500)의 초점 조절에 큰 이득이 되지 않을 수 있다.
제3 피사체(3030)의 ROI에서의 수평 방향의 위상차(3030-1), 수직 방향의 위상차(3030-2), 제2 대각 방향의 위상차(3030-3), 및 제1 대각 방향의 위상차(3030-4)가 도시된다. 제2 피사체(3030)는 제1 대각 방향의 형태를 가질 수 있어, 제1 대각 방향의 위상차(3030-4)는 거의 없을 수 있고, 수평 방향의 위상차(3030-1), 수직 방향의 위상차(3030-2), 및 제2 대각 방향의 위상차(3030-3)는 발생할 수 있다. 제3 피사체(3030)의 경우, ROI에서 제1 대각 방향의 위상차 연산은 전자 장치(500)의 초점 조절에 큰 이득이 되지 않을 수 있다.
도 30에 도시되지 않았으나, 제2 대각 방향의 형태를 가진 제4 피사체가 존재할 수 있다. 제2 대각 방향의 형태를 가진 제4 피사체의 경우, ROI에서 제2 대각 방향의 위상차는 거의 없을 수 있고, 수평 방향의 위상차, 수직 방향의 위상차, 및 제1 대각 방향의 위상차는 발생할 수 있다. 제4 피사체의 경우, 제2 대각 방향의 위상차 연산은 전자 장치(500)의 초점 조절에 큰 이득이 되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(예: 도 5의 AF 처리부(530), 도 29a의 AF 처리부(2900)) 또는 방향 선택부(예: 도 7의 방향 선택부(730))는 피사체가 어떤 형태를 갖는지(또는 어떤 형태가 지배적인지)를 검출할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)(또는 방향 선택부(730))는 이전 이미지 프레임에 대한 여러 방향들(예: 수평 방향, 수직 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 각각의 컨트라스트(contrast)(또는 신뢰성(confidence)), 엣지(edge) 방향 등을 기초로 피사체의 형태(예: 수평 형태, 수직 형태, 제1 대각 방향의 형태, 제2 대각 방향의 형태)를 검출할 수 있다.
AF 처리부(530, 2900)는 검출된 형태를 고려하여 위상차 연산의 방향을 선택할 수 있고, 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 수직 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 위상차 연산의 방향들 중에서 수직 방향을 선택하지 않을 수 있고, 수평 방향, 제1 대각 방향, 또는 제2 대각 방향 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다. AF 처리부(530, 2900)는 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 수평 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 위상차 연산의 방향들 중에서 수평 방향을 선택하지 않을 수 있고, 수직 방향, 제1 대각 방향, 또는 제2 대각 방향 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다. AF 처리부(530, 2900)는 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 제1 대각 방향의 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 위상차 연산의 방향들 중에서 제1 대각 방향을 선택하지 않을 수 있고, 수평 방향, 수직 방향, 또는 제2 대각 방향 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다. AF 처리부(530, 2900)는 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 제2 대각 방향의 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 위상차 연산의 방향들 중에서 제2 대각 방향을 선택하지 않을 수 있고, 수평 방향, 수직 방향, 또는 제1 대각 방향 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 선택할 수 있다. AF 처리부(530, 2900)는 선택된 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, AF 처리부(530, 2900)는 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 제2 대각 방향의 위상차 연산 각각을 수행할 수 있고, 수행된 위상차 연산들 각각의 결과 중 검출된 형태와 수직하는 방향의 위상차 연산의 결과에 가중치를 적용할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 수평 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 수행된 위상차 연산들(예: 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 제2 대각 방향의 위상차 연산) 각각의 결과(예: 픽셀 shift값) 중 수직 방향의 위상차 연산의 결과에 상대적으로 높은 가중치를 적용할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 수직 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 수행된 위상차 연산들(예: 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 제2 대각 방향의 위상차 연산) 각각의 결과 중 수평 방향의 위상차 연산의 결과에 상대적으로 높은 가중치를 적용할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 제1 대각 방향의 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 수행된 위상차 연산들(예: 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 제2 대각 방향의 위상차 연산) 각각의 결과 중 제2 대각 방향의 위상차 연산의 결과에 상대적으로 높은 가중치를 적용할 수 있다.
예를 들어, AF 처리부(530, 2900)는 피사체가 제2 대각 방향의 형태를 갖는 것으로 검출한 경우, 수행된 위상차 연산들(예: 수평 방향의 위상차 연산, 수직 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 제2 대각 방향의 위상차 연산) 각각의 결과 중 제1 대각 방향의 위상차 연산의 결과에 상대적으로 높은 가중치를 적용할 수 있다.
도 31은 일 실시 예에 따른 피사체의 엣지가 경사진 엣지에 해당할 때 경사진 엣지의 수평 방향과 수직 방향의 주파수 특성을 설명하는 도면이다.
도 31에 경사진 엣지를 포함하는 이미지(3110)가 도시된다.
이미지(3110)에 수평 방향(3110-1) 및 수직 방향(3110-2) 각각으로 ESF(edge spread function)가 적용되었을 때의 그래프(3120)가 도시된다. 그래프(3120)에서, 수평 방향(3110-1)의 ESF 결과의 경사가 수직 방향(3110-2)의 ESF 결과의 경사보다 가파를 수 있다. 수평 방향(3110-1)의 ESF 결과의 경사가 수직 방향(3110-2)의 ESF 결과의 경사보다 가파를 수 있어, 이미지(3110)의 경사진 엣지는 수직 방향(3110-2) 보다 수평 방향(3110-1)으로 고주파 성분이 더 많이 포함될 수 있다. 경사진 엣지를 바라보는 방향(예: 수평 방향(3110-1) 또는 수직 방향(3110-2))에 따라 주파수 성분은 다를 수 있다.
이미지(3110)에 수평 방향의 위상차 연산과 수직 방향의 위상차 연산만이 수행된다고 가정하자. 수평 방향의 위상차 연산의 결과와 수직 방향의 위상차 연산의 결과 사이에 차이가 발생할 수 있다. 수평 방향의 위상차 연산의 결과와 수직 방향의 위상차 연산의 결과 중 신뢰성이 더 높은 결과(또는 고주파 성분이 더 많이 포함되는 방향의 위상차 연산의 결과)가 보다 가중(weight)되어 초점 조절이 수행될 수 있다. 하지만, 이러한 초점 조절이 항상 적용되기 어려운 특정 케이스(예: 반복 패턴, 원근 경합(perspective conflict) 등)가 있을 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(500))는 이미지(3110)에 수평 방향의 위상차 연산 및 수직 방향의 위상차 연산 뿐 아니라 제1 대각 방향의 위상차 연산 및/또는 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, 수평 방향의 위상차 연산의 결과와 수직 방향의 위상차 연산의 결과 사이의 차이가 제1 대각 방향의 위상차 연산 및/또는 제2 대각 방향의 위상차 연산을 통해 보상될 수 있다. 또한, 전자 장치(500)는 다양한 방향들(예: 수평 방향, 수직 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 각각의 위상차 연산의 결과를 통해 피사체에 대한 더 명확한 초점 위치를 결정할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 특정 케이스(예: 반복 패턴, 원근 경합 등)를 포함한 다양한 케이스에서, 전자 장치(500)는 각 방향의 위상차 연산의 결과의 신뢰성과 피사체의 엣지 방향 등을 고려하여 초점 조절을 수행할 수 있어, infocus된 이미지를 빠르게 획득할 수 있다.
도 32는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 오토포커스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 32를 참조하면, 동작 3210에서 전자 장치(500)는 제1 내지 제4 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(500)의 이미지 센서(510)는 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 PD(예: LT PD), 제1 PD와 제1 방향(예: 수평 방향)으로 인접하게 위치한 제2 PD(예: RT PD), 제1 방향의 수직인 제2 방향(예: 수직 방향)으로 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD(예: LB PD), 및 제3 PD와 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD(예: RB PD)를 포함할 수 있다. 전자 장치(500)는 픽셀 어레이에 제1 방향으로 리드 아웃을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터(예: LT 이미지 데이터), 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터(예: RT 이미지 데이터), 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터(예: LB 이미지 데이터), 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터(예: RB 이미지 데이터)를 획득할 수 있다.
동작 3220에서, 전자 장치(500)는 획득된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 메모리(540)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 전자 장치(500)는 획득된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 변환할 수 있다. 전자 장치(500)는 변환된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 가공할 수 있다. 전자 장치(500)는 가공된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각에 필터링 및/또는 코어링링을 수행하여 메모리(540)에 저장할 수 있다.
동작 3230에서, 전자 장치(500)는 메모리(540)에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 연산 결과를 기초로 수행하는 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 메모리(540)에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 메모리(540)에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
실시 예에 있어서, 전자 장치(500)는 여러 방향들(예: 제1 방향, 제2 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 각각의 위상차 연산의 결과(예: 픽셀 shift값)를 이용하여 합초 위치를 결정할 수 있다. 전자 장치(500)는 결정된 합초 위치로 렌즈를 이동시킬 수 있다.
실시 예에 있어서, 전자 장치(500)는 피사체의 형태(또는 방향)를 검출할 수 있고, 검출된 형태를 고려하여 여러 방향들(예: 제1 방향, 제2 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 중 하나 이상을 선택하지 않을 수 있다. 다른 예로, 전자 장치(500)는 여러 방향들(예: 제1 방향, 제2 방향, 제1 대각 방향, 제2 대각 방향) 각각의 위상차 연산을 수행할 수 있고, 검출된 형태와 수직하는 방향의 위상차 연산의 결과에 상대적으로 큰 가중치를 적용할 수 있다.
실시 예에 있어서, 전자 장치(500)는 하나의 프레임을 결상(imaging)하는 시간 동안 여러 방향들의 위상차 연산을 2회 이상 반복하여 합초 위치를 결정할 수 있다. 전자 장치(500)는 하나의 영상 프레임 내에서 제2 방향의 위상차 연산, 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 시분할로 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 31을 통해 설명한 실시 예는 도 32의 오토포커스 수행 방법에 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(500)는 픽셀 어레이(여기서, 상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 PD, 상기 제1 PD와 제1 방향으로 인접하게 위치한 제2 PD, 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향으로 상기 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD, 및 상기 제3 PD와 상기 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD를 포함함)를 포함하고, 상기 픽셀 어레이에 상기 제1 방향으로 리드 아웃을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터, 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터, 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터, 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터를 출력하는 이미지 센서(510)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 메모리(540)와 AF 처리부(530, 2900)를 포함할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 수신하여 상기 메모리에 저장할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과(예: 도 14b의 제1 및 제2 회전 이미지 데이터(1490-1, 1490-2))를 기초로 상기 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행할 수 있다.
상기 AF 처리부는 제1 메모리(751)를 갖는 필터(750)를 포함할 수 있고, 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 상기 제1 메모리에 저장할 수 있다.
상기 필터는 상기 제1 메모리에 저장된 제1 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제4 이미지 데이터에 상기 제1 대각 방향의 필터링을 수행할 수 있다. 상기 필터는 상기 제1 메모리에 저장된 제2 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제3 이미지 데이터에 상기 제2 대각 방향의 필터링을 수행할 수 있다.
상기 메모리는 제1 라인 메모리들(1410-1 내지 1410-6), 제2 라인 메모리들(1420-1 내지 1420-6), 제3 라인 메모리들(1430-1 내지 1430-6), 및 제4 라인 메모리들(1440-1 내지 1440-6)을 포함할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 상기 제1 내지 제4 라인 메모리들 각각에 저장할 수 있다.
상기 제1 메모리 컨트롤은 상기 AF 처리부가 상기 제1 라인 메모리들 내지 제4 라인 메모리들 중 접근한 라인 메모리들에서 컬럼값과 라인값을 증가시키는 메모리 컨트롤을 포함할 수 있다.
상기 제2 메모리 컨트롤은 상기 AF 처리부가 상기 제1 라인 메모리들 내지 제4 라인 메모리들 중 접근한 라인 메모리들에서 컬럼값을 감소 및 라인값을 증가시키는 메모리 컨트롤을 포함할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제1 라인 메모리들 및 상기 제2 라인 메모리들에서 동일 컬럼값을 갖는 수직 라인들 각각의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 회전된 관심 영역과 대응되는 제1 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 제3 라인 메모리들 및 상기 제4 라인 메모리들에서 동일 컬럼값을 갖는 수직 라인들 각각의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제2 회전 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 형성된 제1 회전 이미지 데이터 및 상기 형성된 제2 회전 이미지 데이터를 기초로 상기 제2 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향으로 읽어온 데이터 및 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향으로 읽어온 데이터를 기초로 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들(예: 도 15의 대각 라인들(1510-1 내지 1510-11)) 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제3 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터를 가공하며, 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들(예: 도 15의 대각 라인들(1520-1 내지 1520-11)) 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제4 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터를 가공하고, 상기 가공된 제3 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제4 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은 상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제1 이미지 라인을 결정하는 동작; 상기 결정된 제1 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제1 이미지 라인 내의 빈 영역의 제1 대응 픽셀들을 찾는 동작; 상기 제1 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 빈 영역에 삽입하는 동작; 및 상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제1 이미지 라인을 제외한 나머지를 삭제하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은 상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제2 이미지 라인을 결정하는 동작; 상기 결정된 제2 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역의 제2 대응 픽셀들을 찾는 동작; 상기 제2 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역에 삽입하는 동작; 및 상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제2 이미지 라인을 제외한 나머지 이미지 라인을 삭제하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들 중 적어도 일부(예: 도 15의 대각 라인들(1510-1, 1510-3, 1510-5, 1510-8, 1510-10))의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제5 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들 중 적어도 일부(예: 도 15의 대각 라인들(1520-1, 1520-3, 1520-5, 1520-8, 1520-10))의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제6 회전 이미지 데이터를 형성하며, 상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제7 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제8 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제5 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제6 회전 이미지 데이터 사이의 위상차 및 상기 형성된 제7 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제8 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득하고, 상기 획득된 위상차들을 이용하여, 상기 제1 대각 방향의 위상차를 획득할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향으로 읽어온 데이터 및 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향으로 읽어온 데이터를 기초로 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들(예: 도 22의 대각 라인들(2210-1 내지 2210-11)) 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제9 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터를 가공하며, 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들(예: 도 22의 대각 라인들(2220-1 내지 2220-11)) 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제10 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터를 가공하고, 상기 가공된 제9 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제10 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은 상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제1 이미지 라인을 결정하는 동작; 상기 결정된 제1 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제1 이미지 라인 내의 빈 영역의 제1 대응 픽셀들을 찾는 동작; 상기 제1 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 빈 영역에 삽입하는 동작; 및 상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제1 이미지 라인을 제외한 나머지를 삭제하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은 상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제2 이미지 라인을 결정하는 동작; 상기 결정된 제2 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역의 제2 대응 픽셀들을 찾는 동작; 상기 제2 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역에 삽입하는 동작; 및 상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제2 이미지 라인을 제외한 나머지 이미지 라인을 삭제하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들 중 적어도 일부(예: 도 22의 대각 라인들(2210-1, 2210-3, 2210-5, 2210-8, 2210-10))의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제11 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들 중 적어도 일부(예: 도 22의 대각 라인들(2220-1, 2220-3, 2220-5, 2220-8, 2220-10))의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제12 회전 이미지 데이터를 형성하며, 상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제13 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제14 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제11 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제12 회전 이미지 데이터 사이의 위상차 및 상기 형성된 제13 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제14 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득하고, 상기 획득된 위상차들을 이용하여 상기 제2 대각 방향의 위상차를 획득할 수 있다.
상기 AF 처리부는 상기 제1 라인 메모리들 및 상기 제3 라인 메모리들에서 동일 라인값을 갖는 라인 메모리의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 왼쪽 이미지 데이터(예: 도 14d의 L 이미지 데이터(1495-1))를 형성할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 제2 라인 메모리들 및 상기 제4 라인 메모리들에서 동일 라인값을 갖는 라인 메모리의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 오른쪽 이미지 데이터(예: 도 14d의 R 이미지 데이터(1495-2))를 형성할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 형성된 왼쪽 이미지 데이터 및 상기 형성된 오른쪽 이미지 데이터를 기초로 제1 방향의 위상차 연산을 수행할 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 수신하고, 상기 수신된 제1 내지 제4 아미지 데이터 각각을 변환하는 제1 처리부(520)를 더 포함할 수 있다. 상기 AF 처리부는 상기 제1 처리부로부터 상기 변환된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 수신하여 가공하고, 상기 가공된 제1 내지 제4 이미지 데이터에 필터링 및 코어링을 수행하여 상기 메모리에 저장할 수 있다.
상기 AF 처리부는 하나의 영상 프레임 내에서 제1 방향의 위상차 연산, 상기 제2 방향의 위상차 연산, 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 시분할로 수행할 수 있다.
상기 AF 처리부는 피사체의 형태(또는 방향)를 검출하고, 제1 방향의 위상차 연산의 결과, 상기 제2 방향의 위상차 연산의 결과, 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산의 결과, 및 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산의 결과 중 상기 검출된 형태와 수직하는 방향의 위상차 연산의 결과에 가중치를 적용할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(500)의 오토포커스 수행 방법은 픽셀 어레이(여기서, 상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 PD, 상기 제1 PD와 제1 방향으로 인접하게 위치한 제2 PD, 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향으로 상기 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD, 및 상기 제3 PD와 상기 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD를 포함함)에 상기 제1 방향으로 리드 아웃을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터, 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터, 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터, 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 오토포커스 수행 방법은 상기 획득된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 메모리(540)에 저장하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 오토포커스 수행 방법은 상기 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과를 기초로 수행하는 상기 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 오토포커스 수행 방법은 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 필터의 제1 메모리에 저장하는 동작; 상기 제1 메모리에 저장된 제1 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제4 이미지 데이터에 상기 제1 대각 방향의 필터링을 수행하는 동작; 및 상기 제1 메모리에 저장된 제2 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제3 이미지 데이터에 상기 제2 대각 방향의 필터링을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 초점 조절을 수행하는 동작은 상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제3 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작; 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향에 대한 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제4 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작; 상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작; 및 상기 가공된 제3 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제4 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 초점 조절을 수행하는 동작은 상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제9 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작; 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향에 대한 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제10 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작; 상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작; 및 상기 가공된 제9 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제10 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
500: 전자 장치
510: 이미지 센서
520: 제1 처리부
530: AF 처리부
540: 메모리

Claims (20)

  1. 전자 장치(500)에 있어서,
    픽셀 어레이 -상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 포토 다이오드(PD), 상기 제1 PD와 제1 방향으로 인접하게 위치한 제2 PD, 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향으로 상기 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD, 및 상기 제3 PD와 상기 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD를 포함함-를 포함하고, 상기 픽셀 어레이에 상기 제1 방향으로 리드 아웃(read out)을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터, 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터, 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터, 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터를 출력하는 이미지 센서(510);
    메모리(540); 및
    상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 수신하여 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과를 기초로 수행하는 상기 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행하는 AF 처리부(530, 2900)
    를 포함하는,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 AF 처리부는 제1 메모리를 갖는 필터를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 상기 제1 메모리에 저장하고,
    상기 필터는 상기 제1 메모리에 저장된 제1 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제4 이미지 데이터에 상기 제1 대각 방향의 필터링을 수행하고, 상기 제1 메모리에 저장된 제2 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제3 이미지 데이터에 상기 제2 대각 방향의 필터링을 수행하는,
    전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 제1 라인 메모리들, 제2 라인 메모리들, 제3 라인 메모리들, 및 제4 라인 메모리들을 포함하고,
    상기 AF 처리부는 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 상기 제1 내지 제4 라인 메모리들 각각에 저장하며,
    상기 제1 메모리 컨트롤은 상기 AF 처리부가 상기 제1 내지 제4 라인 메모리들 중 접근한 라인 메모리들에서 컬럼값과 라인값을 증가시키는 메모리 컨트롤을 포함하고,
    상기 제2 메모리 컨트롤은 상기 AF 처리부가 상기 제1 내지 제4 라인 메모리들 중 접근한 라인 메모리들에서 컬럼값을 감소 및 라인값을 증가시키는 메모리 컨트롤을 포함하는,
    전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제1 라인 메모리들 및 상기 제2 라인 메모리들에서 동일 컬럼값을 갖는 수직 라인들 각각의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 회전된 관심 영역과 대응되는 제1 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제3 라인 메모리들 및 상기 제4 라인 메모리들에서 동일 컬럼값을 갖는 수직 라인들 각각의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제2 회전 이미지 데이터를 형성하며, 상기 형성된 제1 회전 이미지 데이터 및 상기 형성된 제2 회전 이미지 데이터를 기초로 상기 제2 방향의 위상차 연산을 수행하는,
    전자 장치.
  5. 제3항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향으로 읽어온 데이터 및 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향으로 읽어온 데이터를 기초로 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는,
    전자 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제3 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터를 가공하며, 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제4 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터를 가공하고, 상기 가공된 제3 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제4 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는,
    전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은,
    상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제1 이미지 라인을 결정하는 동작;
    상기 결정된 제1 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제1 이미지 라인 내의 빈 영역의 제1 대응 픽셀들을 찾는 동작;
    상기 제1 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 빈 영역에 삽입하는 동작; 및
    상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제1 이미지 라인을 제외한 나머지를 삭제하는 동작
    을 포함하고,
    상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은,
    상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제2 이미지 라인을 결정하는 동작;
    상기 결정된 제2 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역의 제2 대응 픽셀들을 찾는 동작;
    상기 제2 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역에 삽입하는 동작; 및
    상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제2 이미지 라인을 제외한 나머지 이미지 라인을 삭제하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 대각 라인들 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제5 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 대각 라인들 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제6 회전 이미지 데이터를 형성하며, 상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제7 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제8 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제5 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제6 회전 이미지 데이터 사이의 위상차 및 상기 형성된 제7 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제8 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득하고, 상기 획득된 위상차들을 이용하여 상기 제1 대각 방향의 위상차를 획득하는,
    전자 장치.
  9. 제3항 내지 제8항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향으로 읽어온 데이터 및 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향으로 읽어온 데이터를 기초로 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는,
    전자 장치.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제9 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터를 가공하며, 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제10 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터를 가공하고, 상기 가공된 제9 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제10 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는,
    전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은,
    상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제1 이미지 라인을 결정하는 동작;
    상기 결정된 제1 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제1 이미지 라인 내의 빈 영역의 제1 대응 픽셀들을 찾는 동작;
    상기 제1 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 빈 영역에 삽입하는 동작; 및
    상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제1 이미지 라인을 제외한 나머지를 삭제하는 동작
    을 포함하고,
    상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작은,
    상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터의 복수의 이미지 라인들 중에서 위상차 연산 대상이 되는 제2 이미지 라인을 결정하는 동작;
    상기 결정된 제2 이미지 라인의 인접 이미지 라인들에서 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역의 제2 대응 픽셀들을 찾는 동작;
    상기 제2 대응 픽셀들에 대한 비닝 결과를 상기 결정된 제2 이미지 라인 내의 빈 영역에 삽입하는 동작; 및
    상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터에서 상기 결정된 제2 이미지 라인을 제외한 나머지 이미지 라인을 삭제하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치.
  12. 제3항 내지 제11항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 대각 라인들 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제11 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 대각 라인들 중 적어도 일부의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제12 회전 이미지 데이터를 형성하며, 상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제13 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 나머지 대각 라인들의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제14 회전 이미지 데이터를 형성하고, 상기 형성된 제11 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제12 회전 이미지 데이터 사이의 위상차 및 상기 형성된 제13 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제14 회전 이미지 데이터 사이의 위상차를 획득하고, 상기 획득된 위상차들을 이용하여 상기 제2 대각 방향의 위상차를 획득하는,
    전자 장치.
  13. 제3항 내지 제12항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제1 라인 메모리들 및 상기 제3 라인 메모리들에서 동일 라인값을 갖는 라인 메모리의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 왼쪽 이미지 데이터를 형성하고, 상기 제2 라인 메모리들 및 상기 제4 라인 메모리들에서 동일 라인값을 갖는 라인 메모리의 각 데이터를 읽어와 연산을 수행하여, 오른쪽 이미지 데이터를 형성하며, 상기 형성된 왼쪽 이미지 데이터 및 상기 형성된 오른쪽 이미지 데이터를 기초로 제1 방향의 위상차 연산을 수행하는,
    전자 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 이미지 센서로부터 상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 수신하고, 상기 수신된 제1 내지 제4 아미지 데이터 각각을 변환하는 제1 처리부(520)
    를 더 포함하는,
    상기 AF 처리부는,
    상기 제1 처리부로부터 상기 변환된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 수신하여 가공하고, 상기 가공된 제1 내지 제4 이미지 데이터에 필터링 및 코어링을 수행하여 상기 메모리에 저장하는,
    전자 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    하나의 영상 프레임 내에서 제1방향의 위상차 연산, 상기 제2 방향의 위상차 연산, 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 시분할로 수행하는,
    전자 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 AF 처리부는,
    피사체의 방향을 검출하고, 제1 방향의 위상차 연산의 결과, 상기 제2 방향의 위상차 연산의 결과, 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산의 결과, 및 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산의 결과 중 상기 검출된 방향과 수직하는 방향의 위상차 연산의 결과에 가중치를 적용하는,
    전자 장치.
  17. 전자 장치(500)의 오토포커스 수행 방법에 있어서,
    픽셀 어레이 -상기 픽셀 어레이 내의 각 픽셀은 제1 포토 다이오드(PD), 상기 제1 PD와 제1 방향으로 인접하게 위치한 제2 PD, 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향으로 상기 제1 PD와 인접하게 위치한 제3 PD, 및 상기 제3 PD와 상기 제1 방향으로 인접하게 위치한 제4 PD를 포함함- 에 상기 제1 방향으로 리드 아웃(read out)을 수행하여, 하나 이상의 제1 PD의 데이터를 포함하는 제1 이미지 데이터, 하나 이상의 제2 PD의 데이터를 포함하는 제2 이미지 데이터, 하나 이상의 제3 PD의 데이터를 포함하는 제3 이미지 데이터, 및 하나 이상의 제4 PD의 데이터를 포함하는 제4 이미지 데이터를 획득하는 동작;
    상기 획득된 제1 내지 제4 이미지 데이터 각각을 메모리(540)에 저장하는 동작; 및
    상기 메모리에 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 제2 방향으로 읽고 연산한 뒤 상기 연산 결과를 기초로 수행하는 상기 제2 방향의 위상차 연산, 제1 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제1 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산, 또는 제2 메모리 컨트롤을 통해 상기 저장된 이미지 데이터 중 적어도 일부를 제2 대각 방향으로 읽음으로써 수행하는 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산 중 둘 이상을 이용하여 초점 조절을 수행하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 오토포커스 수행 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 이미지 데이터를 필터의 제1 메모리에 저장하는 동작;
    상기 제1 메모리에 저장된 제1 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제4 이미지 데이터에 상기 제1 대각 방향의 필터링을 수행하는 동작; 및
    상기 제1 메모리에 저장된 제2 이미지 데이터와 상기 제1 메모리에 저장된 제3 이미지 데이터에 상기 제2 대각 방향의 필터링을 수행하는 동작
    을 더 포함하는,
    전자 장치의 오토포커스 수행 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 초점 조절을 수행하는 동작은,
    상기 제1 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제3 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작;
    상기 제4 라인 메모리들에서 상기 제1 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제4 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작;
    상기 형성된 제3 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제4 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작; 및
    상기 가공된 제3 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제4 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제1 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 오토포커스 수행 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 초점 조절을 수행하는 동작은,
    상기 제2 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 회전된 관심 영역과 대응되는 제9 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작;
    상기 제3 라인 메모리들에서 상기 제2 대각 방향의 대각 라인들 각각의 데이터를 읽어와 상기 회전된 관심 영역과 대응되는 제10 회전 이미지 데이터를 형성하는 동작;
    상기 형성된 제9 회전 이미지 데이터와 상기 형성된 제10 회전 이미지 데이터를 가공하는 동작; 및
    상기 가공된 제9 회전 이미지 데이터 및 상기 가공된 제10 회전 이미지 데이터를 이용하여 상기 제2 대각 방향의 위상차 연산을 수행하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 오토포커스 수행 방법.
KR1020220129872A 2022-08-19 2022-10-11 더블 크로스 오토포커스를 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 KR20240026059A (ko)

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