WO2022203433A1 - 카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2022203433A1
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electronic device
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lens
focusing
processor
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정기오
박동렬
최순경
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • Embodiments of the present disclosure relate to an electronic device including a camera, an electronic device control method, and a computer-readable recording medium in which a program for performing the electronic device control method is recorded.
  • Wide-angle photography is used in close-up photography for photographing a subject at a close distance.
  • close-up photography in which a subject is focused at a close distance and the background is taken out of focus is widely used, there is a demand for high-quality wide-angle photography in a mobile device.
  • the camera module of a mobile device provides advanced functions such as auto-focusing and anti-shake.
  • an exposure section proceeds immediately after auto-focusing and an image is captured.
  • the wider the wide angle the shallower the depth of field, so there is a problem in that an out-of-focus picture is taken because the subject deviates from the depth of field after exposure in wide-angle photography.
  • embodiments of the present disclosure are to provide an electronic device capable of improving photographing quality when taking close-up shots, a method for controlling the electronic device, and a computer-readable recording medium storing a program.
  • embodiments of the present disclosure provide an electronic device capable of compensating for hand shake in the optical axis direction by tracking the movement of the electronic device in the optical axis direction, a method for controlling the electronic device, and a computer-readable recording medium storing a program it is to do
  • an electronic device includes at least one camera including at least one lens; a first sensor detecting a movement of the electronic device; and at least one processor, wherein the at least one processor determines a target position of the at least one lens by focusing processing on a subject, and moves the at least one lens to the target position.
  • the movement value in the optical axis direction from the detection value of the first sensor calculates a focusing correction value for compensating for the movement value in the optical axis direction, and performs a second focusing operation of additionally driving the at least one lens based on the focusing correction value.
  • the at least one processor operates in a first mode for activating the second focusing operation based on determining that the first condition is satisfied, and the first condition Based on it is determined that this is not satisfied, the second mode may be operated in which the second focusing operation is not performed.
  • the driving range of the at least one lens by the second focusing operation may be narrower than the driving range of the at least one lens by the first focusing operation.
  • the at least one processor may measure a photographing distance to the subject based on image data generated by the at least one camera.
  • the electronic device further includes a second sensor for measuring a distance to the subject, and the at least one processor is configured to: You can measure the distance to the subject.
  • the at least one camera includes a wide-angle camera and a telephoto camera including a lens having a focal length longer than that of the wide-angle camera, and the at least one processor uses the wide-angle camera. In this case, it may be determined whether the first condition is satisfied, and the second focusing operation may be performed based on the determination that the first condition is satisfied.
  • the at least one camera includes at least one lens for image stabilization and at least one focus lens for adjusting a focal length
  • the at least one processor is configured to receive information from the first sensor. Detecting a motion in the angular velocity direction, driving the at least one shake correction lens to compensate for the motion value in the angular velocity direction, and driving the at least one focusing lens by performing the first focusing operation and the second focusing operation can do.
  • the at least one processor detects a motion in the angular velocity direction from the first sensor, and an image generated by the at least one camera to compensate for the motion value in the angular velocity direction. may be subjected to image stabilization processing.
  • the at least one processor may include: a first processor configured to perform the first focusing operation; and a second processor performing the second focusing operation, determining whether the first condition is satisfied, and when it is determined that the first condition is satisfied, activates the second focusing operation of the second processor can
  • the first sensor is a 6-axis acceleration sensor
  • the second processor performs a second integration of an acceleration value in the optical axis direction among the detection values of the first sensor in the optical axis direction. may calculate a motion value of , calculate the focusing correction value to compensate for the motion value in the optical axis direction, and perform the second focusing operation.
  • the distance reference value may be 100 mm, and the depth reference value may be 8 mm.
  • the at least one processor completes the first focusing operation before the exposure period after inputting the shutter release signal of the camera, and performs the second focusing operation during the exposure period can do.
  • the electronic device includes an OIS MCU (Optical Image Stabilization Micro Controller) configured to track a motion value in the z-axis direction during a period for generating a preview image and an exposure period after a shutter release signal is input. Unit) may be further included.
  • OIS MCU Optical Image Stabilization Micro Controller
  • a method of controlling an electronic device including at least one camera may include detecting a movement of the electronic device using a first sensor; determining a target position of at least one lens by focusing processing on a subject, and performing a first focusing operation of moving the at least one lens to the target position; and calculating a movement value in the optical axis direction from the detection value of the first sensor when it is determined that the first condition that the shooting distance, which is the distance to the subject, is less than the distance reference value and the depth of field value is equal to or less than the depth reference value, and calculating a focusing correction value for compensating for the movement value in the optical axis direction, and performing a second focusing operation of additionally driving the at least one lens based on the focusing correction value.
  • a computer-readable recording medium in which a program for performing the above-described electronic device control method in a computer is recorded.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an operation of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a camera control block, a 6-axis sensor, an OIS MCU, and a camera module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a view for explaining a photographing distance according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view for explaining a process of calculating a depth of field according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an amount of hand shake of an electronic device and a depth of a camera module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 9 is a graph illustrating a relationship between a photographing distance and a depth of field according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a process of acquiring photographing distance information according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of an electronic device according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of a camera module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration for performing shake correction according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a view comparing a photographed image according to an embodiment of the present disclosure and a photographed image according to a comparative example.
  • 15 is a view comparing a photographed image according to an embodiment of the present disclosure and a photographed image according to a comparative example.
  • 16 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to an embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a camera module, according to an embodiment.
  • the expression "at least one of a, b or c" refers to a only, b only, c only, both a and b, both a and c, both b and c, and a, b, and c represents all or a variant thereof.
  • module or “unit” may be implemented as one or a combination of two or more of software, hardware, or firmware, and according to embodiments, a plurality of “module” or “unit” is one It may be implemented as an element, or one “module” or “unit” may include a plurality of elements.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an operation of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the macro photography is used when photographing the subject 120 within a predetermined distance from the camera module 110 of the electronic device 100 .
  • the subject 120 within the depth of field 122 is photographed in a focused state, and the object outside the depth of field 122 is photographed in a non-focused state. Accordingly, an object outside the depth of field 122 appears in a blurred state because it is out of focus in the captured image.
  • the user focuses on an object of interest and intentionally obtains a defocusing effect on a background other than the object of interest.
  • the object of interest to the user is out of the depth of field, the object of interest to the user is also out of focus and a blurring effect occurs, thereby reducing the quality of the captured image.
  • the depth of field 122 is very shallow.
  • the depth of field in the case of wide-angle shooting with a field of view (FOV) of 83 degrees and a shooting distance of 50 mm, the depth of field is only 5.9 mm, an FOV of 120 degrees and a shooting distance of 100 mm. In this case, the depth of field is only 1.2mm.
  • FOV field of view
  • the subject 120 is likely to deviate from the depth of field 122 even by a slight shake during photographing.
  • the central position of the subject 120 with respect to the electronic device 100 due to the shaking 102 in the optical axis direction of the electronic device 100 .
  • the subject 120 may be out of the range of the depth of field 122 .
  • the shaking 102 in the optical axis direction means that the distance between the electronic device 100 and the subject 120 is changed.
  • the distance between the electronic device 100 and the subject 120 may change as the location of the electronic device 100 changes or the location of the subject 120 changes.
  • the shaking 102 in the optical axis direction of the electronic device 100 that causes a change in the position of the electronic device 100 may be caused by various factors, such as a user's hand shake and shaking of the electronic device 100 when a shutter release signal is input. have.
  • the focusing lens 112 is additionally driven 114 .
  • the electronic device 100 detects the shake 102 in the optical axis direction using a predetermined sensor, calculates a shake 102 value in the optical axis direction, and focuses to compensate for the calculated shake 102 in the optical axis direction.
  • a focusing correction value for the lens 112 is calculated.
  • the electronic device 100 performs a first focusing operation of moving the focusing lens 112 to a target position in order to focus on the subject 120 , and the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure takes a close-up photograph.
  • a second focusing operation of additionally driving the focusing lens 112 is performed.
  • the embodiments of the present disclosure may prevent the subject 120 from departing from the range of the depth of field 122 in macro photography by the second focusing operation, thereby remarkably improving the photographing quality of macro photography.
  • the photographing distance 116 represents a distance from the central axis of the focus lens 112 to the subject 120 .
  • the central axis of the focus lens 112 means a predetermined axis that is positioned on the central plane of the focus lens including the x-axis and the y-axis and passes through the center of the focus lens 112 .
  • the photographing distance 116 may mean the shortest distance to the subject 120 .
  • the movement in the optical axis direction represents a movement component in a direction corresponding to the optical axis of the camera module 110 .
  • the optical axis is referred to as the z-axis.
  • the photographing distance 116 is defined as a distance from the image sensor to the subject 120 .
  • a driving parameter and the like are set according to the definition.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 100 includes various types of electronic devices 100 including a camera module 110 .
  • the electronic device 100 may be implemented in various forms such as, for example, a communication device, a wearable device, a camera, a tablet PC, and a laptop PC.
  • the electronic device 100 may be implemented in the form of a foldable electronic device or a rollable electronic device.
  • the electronic device 100 includes a camera module 110 , a processor 210 , and a first sensor 220 .
  • the camera module 110 photoelectrically converts incident light to generate image data.
  • the camera module 110 includes at least one lens, an image sensor, and a driving circuit.
  • the camera module 110 may further include an optical element such as an aperture or a shutter.
  • At least one lens includes a focus lens.
  • the image sensor may be implemented using, for example, a charged coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the camera module 110 may include one or more camera modules.
  • the camera module 110 may include at least one of an ultra-wide-angle camera module, a wide-angle camera module, and a telephoto camera module, or a combination thereof.
  • the camera module 110 may be implemented as a single camera module 110 , and a focal length and a wide angle may be adjusted using at least one lens assembly in the camera module 110 .
  • the camera module 110 outputs the generated image data to the processor 210 .
  • the processor 210 controls the overall operation of the electronic device 100 .
  • Processor 210 includes one or more processors.
  • the processor 210 may include, for example, a mobile application processor (AP) and a sub-processor for performing image stabilization processing.
  • AP mobile application processor
  • the processor 210 receives image data from the camera module 110 and generates a captured image.
  • the processor 210 generates a captured image corresponding to a still image or a moving image by performing various image processing and compression processing on the image data.
  • the processor 210 may generate a preview image, a screenshot image, a captured image, or a moving image from the image data.
  • the processor 210 generates a driving signal for driving the camera module 110 and outputs it to the camera module 110 .
  • the camera module 110 is driven based on a driving signal generated and output by the processor 210 .
  • the camera module 110 may drive the focusing lens in the z-axis direction based on the driving signal.
  • the processor 210 determines the target position of the focus lens through focusing processing, and generates and outputs a driving signal corresponding to the target position.
  • auto focusing processing in which the processor 210 automatically performs focusing processing based on image data or a detection value of a predetermined sensor, or manual focusing processing in which a lens position is manually adjusted by a user includes processing.
  • the processor 210 performs focusing processing according to the focusing mode (auto focusing mode or manual focusing mode) and generates a driving signal for the focusing lens.
  • the driving signal may include an image sensor driving signal, a shutter release signal, a flash driving signal, a camera module activation signal, and the like.
  • a first focusing operation for driving the lens of the camera module 110 is performed by the driving signal by the focusing process.
  • the first sensor 220 is a sensor that detects the movement of the electronic device 100 .
  • the first sensor 220 may include, for example, an acceleration sensor or a gyro sensor.
  • the first sensor 220 may correspond to a 6-axis sensor.
  • the 6-axis sensor is a sensor that detects angular velocity about 3 axes and acceleration about 3 axes.
  • the angular velocity about the three axes includes the angular velocity in the yaw, pitch, and roll directions.
  • the acceleration along the 3 axes includes accelerations in the x-axis, y-axis, and z-axis directions.
  • the first sensor 220 outputs the detected 3-axis angular velocity value and 3-axis acceleration value to the processor 210 as sensor detection values.
  • the processor 210 determines whether a first condition is satisfied in order to determine whether macro photography is performed.
  • the first condition is that the photographing distance, which is the distance from the image sensor to the subject, is less than the distance reference value, and the depth of field value is less than or equal to the depth reference value.
  • the distance reference value may be set to 100 mm, and the depth reference value may be set to 8 mm.
  • the distance reference value and the depth reference value may be set or changed by a user input.
  • the processor 210 When it is determined that the first condition is satisfied, the processor 210 operates in the first mode for performing the second focusing operation.
  • the electronic device 100 performs a second focusing operation after completion of the first focusing operation.
  • the first focusing operation is performed whenever the focusing target position of the focusing lens is changed by the focusing process.
  • the second focusing operation tracks a movement in the z-axis direction after completion of the first focusing operation, and is performed during the preview period and the exposure period.
  • the exposure section is a section in which the image sensor is exposed for a predetermined exposure time after the shutter release signal is input.
  • the processor 210 operates in the second mode in which the second focusing operation is not performed.
  • the electronic device 100 performs a first focusing operation and does not perform a process of tracking a movement in the z-axis direction.
  • the drivable range of the first focusing operation is greater than the drivable range of the second focusing operation. Since the first focusing operation is for focusing on a subject, and the second focusing operation is a fine correction operation for correcting shake after completion of the first focusing operation, the drivable range of the second focusing operation is that of the first focusing operation. It is set shorter than the drivable range. If the movement value in the optical axis direction of the electronic device 100 is out of a range that can be corrected by the second focusing operation, the electronic device 100 performs the first focusing operation again.
  • the processor 210 calculates a movement value in the optical axis direction from the detection value of the first sensor 220 to perform the second focusing operation.
  • the processor 210 generates a motion value of the electronic device 100 based on the sensor detection value output from the first sensor 220 .
  • the processor 210 calculates a movement value in the optical axis direction, that is, the z-axis direction, based on the z-axis direction acceleration of the first sensor 220 .
  • the processor 210 may calculate a movement value in the z-axis direction by performing an integral operation on the acceleration.
  • the processor 210 tracks the movement value in the z-axis direction from the detection value of the first sensor 220 .
  • the processor 210 tracks the movement value in the z-axis direction in the section operating in the preview mode and the exposure section.
  • the processor 210 calculates a focusing correction value for compensating for the movement in the z-axis direction based on the movement value in the z-axis direction.
  • the processor 210 calculates a focusing correction value for offsetting the movement value in the z-axis direction to compensate for the movement value in the z-axis direction. If there is a movement in the z-axis direction of the electronic device 100, a change according to the movement in the z-axis direction appears in the captured image. In particular, when the subject deviates from the depth of field due to the movement in the z-axis direction, the subject is photographed in a blurred state that is out of focus, and the quality of the captured image is deteriorated.
  • the processor 210 generates a focusing correction value for moving the focusing lens in the z-axis direction to cancel the movement in the z-axis direction and to keep the subject within the depth-of-field range.
  • the focusing correction value may indicate the moving direction and the moving amount of the focus lens 112 .
  • the processor 210 generates a focusing correction value, generates a lens driving signal corresponding to the focusing correction value, and outputs the driving signal to the camera module 110 .
  • the camera module 110 drives the focusing lens 112 in the camera module 110 based on a driving signal input from the processor 210 .
  • the camera module 110 performs a first focusing operation and a second focusing operation in a first mode, and performs a first focusing operation in a second mode.
  • the driving circuit of the camera module 110 controls at least one lens and an image sensor based on a driving signal input from the processor 210 .
  • the camera module 110 moves the focusing lens to the focusing target position based on the driving signal, and moves the focusing lens in the z-axis direction according to the focusing correction value.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method for controlling an electronic device according to an embodiment of the present disclosure may be performed by various electronic devices including a camera module, a sensor for detecting motion, and a processor.
  • the present disclosure will focus on an embodiment in which the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure performs an electronic device control method.
  • the electronic device control method according to the disclosed embodiments is not limited to being performed by the electronic device 100 described in the present disclosure, and may be performed by various types of electronic devices.
  • step S302 the electronic device performs a focusing process and performs a first focusing operation based on a result value of the focusing process.
  • the focusing process may be performed based on image data input through the camera module.
  • the focusing processing may be performed based on a sensor detection value such as a distance sensor or a phase difference sensor.
  • the result value of the focusing processing is the target position of the lens.
  • the electronic device performs the first focusing operation by moving the focusing lens to the target position of the lens.
  • the processor of the electronic device generates a driving signal for driving the focus lens and outputs it to the camera module, and the camera module drives the focus lens based on the driving signal.
  • the electronic device determines whether the photographing distance value and the depth-of-field value satisfy the first condition.
  • the first condition is that the photographing distance value is less than the distance reference value and the depth of field value is less than or equal to the depth reference value.
  • the electronic device detects or calculates a photographing distance value and a depth-of-field value to obtain it.
  • step S304 the electronic device determines whether the photographing distance is less than a distance reference value.
  • step S306 the electronic device determines whether the depth of field value is equal to or less than a depth reference value.
  • the order of steps S304 and S306 may be changed depending on the embodiment and may be performed in parallel.
  • the electronic device may determine whether the photographing distance is less than a distance reference value. In this case, in step S306 , the electronic device first determines whether a lens having a shallow depth of field is selected, and if a lens having a shallow depth of field is selected, in step S304 , the electronic device determines whether a photographing distance is less than a reference distance value.
  • a lens having a shallow depth of field e.g., a wide-angle lens, a bright lens, etc.
  • the electronic device If it is determined that the first condition is satisfied, the electronic device operates in the first mode in which the second focusing operation is additionally performed after the first focusing operation is performed. If it is determined that the first condition is not satisfied, the electronic device operates in a second mode in which the first focusing operation is performed and the second focusing operation is not performed.
  • steps S308, S310, and S312 are performed.
  • the electronic device calculates a motion value of the electronic device in the optical axis direction.
  • the electronic device detects the movement of the electronic device using various types of motion sensors.
  • the electronic device uses a 6-axis acceleration sensor.
  • the electronic device may calculate a motion value in the optical axis direction by integrating the acceleration in the optical axis direction in the 6-axis acceleration sensor.
  • the detected value of the motion sensor may be used for an operation other than the second focusing operation, even when operating in the second mode, the process of calculating the motion value for an operation other than the second focusing operation may be performed. have.
  • step S310 the electronic device calculates a focusing correction value based on the motion value in the optical axis direction.
  • the electronic device calculates a focusing correction value for compensating for movement in the optical axis direction of the electronic device.
  • the electronic device calculates the moving amount and the moving direction of the focusing lens for canceling the effect of the movement in the optical axis direction in the captured image, and calculates a focusing correction value indicating the moving amount and the moving direction of the focusing lens.
  • the electronic device generates a driving signal for driving the focusing lens by using the focusing correction value.
  • step S312 the electronic device drives a focusing lens to perform a second focusing operation.
  • the electronic device drives the focusing lens of the camera module based on the driving signal generated based on the focusing correction value.
  • whether the first condition is satisfied may be determined whenever the photographing distance is changed.
  • the photographing distance may be obtained based on a result value of the first focusing operation or may be obtained using a separate second sensor.
  • the electronic device may perform the first focusing operation of S302 and determine whether the first condition of S304 and S306 is satisfied.
  • the electronic device tracks the movement in the optical axis direction during a section for generating a preview image and an exposure section for performing image capture by a shutter release signal, Based on the motion value, a focusing correction value may be calculated and a second focusing operation may be performed. Accordingly, the second focusing operation may be continuously performed by tracking the movement in the optical axis direction.
  • whether the first condition is satisfied may be determined each time the first focusing operation is performed.
  • the electronic device may obtain a photographing distance based on a result value of the first focusing operation, and determine whether a first condition is satisfied based on the obtained photographing distance.
  • the electronic device tracks the movement in the optical axis direction during a section for generating a preview image and an exposure section for performing image capture by a shutter release signal, Based on the motion value, a focusing correction value may be calculated and a second focusing operation may be performed. Accordingly, the second focusing operation may be continuously performed by tracking the movement in the optical axis direction.
  • step S304 or S306 If it is determined in step S304 or S306 that the first condition is not satisfied, the electronic device operates in the second mode. In the second mode, the electronic device does not additionally perform the second focusing operation after performing the first focusing operation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 100a includes a camera module 110 including a circuit block 410 and a wide-angle camera module 420 .
  • the camera module 110 may additionally include other camera modules such as a telephoto camera module in addition to the wide-angle camera module 420 .
  • the circuit block 410 includes an AP 430 (Application processor), an OIS MCU 440 (Optical Image Stabilization Micro Controller Unit), and a 6-axis sensor 220a.
  • the AP 430 and the OIS MCU 440 correspond to the processor 210 of FIG. 2 .
  • the 6-axis sensor 220a corresponds to the first sensor 220 of FIG. 2 .
  • the AP 430 is also referred to as a first processor and the OIS MCU 440 is also referred to as a second processor.
  • the AP 430 controls the overall operation of the electronic device 100a.
  • AP 430 is a chipset equipped with a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a video processing unit (VPU), a digital signal processor (DSP), a modem, etc., implemented in the form of a System on Chip (SoC) do.
  • the AP 430 may include a camera control block 432 that controls and drives the camera module 110 .
  • the camera control block 432 may perform a camera control operation such as auto focusing (AF) and auto exposure.
  • the camera control block 432 performs an AF operation in the photographing mode of the electronic device 100a. If the electronic device 100a operates in the manual photographing mode, the camera control block 432 determines a lens target position of the focus lens based on a user input signal input by a user.
  • the AF operation determines the lens target position of the focusing lens to focus on the subject in real time when the shooting mode is started.
  • the camera control block 432 outputs the lens target position information determined by the AF operation to the OIS MCU 440 .
  • the AF operation of the camera control block 432 may use various methods such as active AF in which AF is performed using a distance sensor such as an infrared sensor or a laser sensor, or passive AF in which AF is performed based on image data.
  • the electronic device 100a includes a second sensor corresponding to the distance sensor, determines a distance to the subject based on a detection value of the second sensor, and determines a distance to the subject based on the determined distance to the subject.
  • AF operation is performed.
  • the electronic device 100a may determine a target position of the focus lens based on the distance to the subject, and may perform an AF operation based on the determined target position of the focus lens.
  • the electronic device 100 performs an AF operation using a method such as contrast AF based on image data.
  • the 6-axis sensor 220a is a sensor that detects angular velocity with respect to 3 axes and acceleration with respect to 3 axes.
  • the angular velocity about the three axes includes the angular velocity in the yaw, pitch, and roll directions.
  • the acceleration along the 3 axes includes accelerations in the x-axis, y-axis, and z-axis directions.
  • the 6-axis sensor 220a outputs sensor detection values including 3-axis angular velocity values and 3-axis acceleration values to the OIS MCU 440 .
  • the OIS MCU 440 generates a driving signal for driving the lens of the camera module 110 based on the lens target position information.
  • the camera module 110 drives the lens 424 based on the driving signal input from the OIS MCU 440 .
  • the OIS MCU 440 When the lens target position is input from the camera control block 432 of the AP 430 , the OIS MCU 440 generates a driving signal for the first focusing operation and outputs it to the camera module 110 .
  • a driving signal is input, the camera module 110 drives the lens 424 according to the driving signal.
  • the OIS MCU 440 When the electronic device 100a operates in the first mode, the OIS MCU 440 generates a driving signal for the second focusing operation.
  • the AP 430 determines whether to operate in the first mode or the second mode based on the photographing distance and the depth of field value.
  • the AP 430 outputs mode information on whether it operates in the first mode or the second mode to the OIS MCU 440 .
  • the OIS MCU 440 calculates a focusing correction value by using the sensor detection value input from the 6-axis sensor 220a.
  • the OIS MCU 440 generates a focusing correction value for compensating for movement in the z-axis direction by using an acceleration value in the z-axis direction among the sensor detection values. In addition, the OIS MCU 440 generates a driving signal corresponding to the focusing correction value and outputs it to the camera module 110 to perform a second focusing operation. The camera module 110 receives a driving signal corresponding to the focusing correction value and performs a second focusing operation.
  • the OIS MCU 440 tracks the movement value in the z-axis direction during the period in which the preview image is generated and the exposure period after the shutter release signal is input. In addition, the OIS MCU updates a focusing correction value for compensating a motion value in the z-axis direction and a corresponding driving signal according to the result of tracking the motion in the z-axis direction. Accordingly, the lens 424 of the camera module 110 is driven while tracking the movement in the z-axis direction according to the driving signal.
  • the OIS MCU 440 may receive information about a section for generating a preview image and information about an exposure section after the shutter release signal is input from the AP 430 .
  • the OIS MCU 440 may receive information corresponding to the preview mode, shutter release signal input information, exposure time information, and the like.
  • the OIS MCU 440 may receive information about the exposure section from the camera module 110 .
  • the OIS MCU 440 may obtain information on the exposure section from enable information or readout information of the imaging device 422 .
  • the OIS MCU 440 may track a movement value in the z-axis direction during a section in which the imaging device 422 is enabled or a section in which an imaging signal is read out from the imaging device 422, and perform a second focusing operation. .
  • the OIS MCU 440 may perform a second focusing operation immediately after determining a target position for the first focusing operation. For example, when the determination of the target position for the first focusing operation is completed, the OIS MCU 440 generates a focusing correction value based on the movement value in the z-axis direction. That is, the OIS MCU 440 may start the second focusing operation immediately after determining the target position for the first focusing operation. In this case, the OIS MCU 440 may generate a driving signal by adding the focusing correction value for the second focusing operation to the target position for the first focusing operation and control the camera module 110 .
  • the OIS MCU 440 When the electronic device 100a operates in the second mode, the OIS MCU 440 does not additionally perform the second focusing operation. Therefore, when the OIS MCU 440 operates in the second mode, based on the lens target position generated by the camera control block 432 of the AP 430, the OIS MCU 440 generates a driving signal for the first focusing operation to generate the camera module ( 110), and motion correction in the z-axis direction based on the sensor detection value of the 6-axis sensor 220a is not performed. However, according to an embodiment, the OIS MCU 440 may perform processing for motion compensation in the angular velocity direction in addition to motion compensation in the z-axis direction.
  • the camera module 110 includes a plurality of camera modules 110 , and the electronic device 100a operates in the first mode or the second mode when the wide-angle camera module 420 is activated. can do.
  • the plurality of camera modules 110 include the wide-angle camera module 420 and the telephoto camera module
  • the AP 430 is the camera module 110 based on the distance to the subject, the focal length, the shooting mode, the type of the subject, and the like. You can select either the wide-angle camera module 420 or the telephoto camera module.
  • the AP 430 activates the telephoto camera module, and when zooming out to shorten the shooting distance, the AP 430 ) may activate the wide-angle camera module 420 .
  • the AP 430 activates the wide-angle camera module 420, and in the mode for photographing a distant subject such as a landscape, the AP 430 is a telephoto camera.
  • the module can be activated.
  • separate shooting modes are set, and in the portrait mode, the AP 430 activates the wide-angle camera module 420 , and in the landscape mode, the AP 430 activates the telephoto camera module.
  • the AP 430 determines whether the first condition is satisfied only when the wide-angle camera module 420 is selected and activated, and when the first condition is satisfied, the second focusing
  • the electronic device 100a may be controlled to operate in the first mode for activating the operation. In this case, when the telephoto camera module is selected and activated, the AP 430 operates in the second mode without determining whether the first condition is satisfied.
  • the AP 430 determines whether the first condition is satisfied only when the ultra-wide camera module is activated and may operate in the first mode when the first condition is satisfied.
  • the AP 430 may operate in the second mode without determining whether the first condition is satisfied.
  • the AP 430 is configured only when the ultra-wide camera module or the wide-angle camera module is activated. It is determined whether the first condition is satisfied, and when the first condition is satisfied, the first mode may be operated. When the telephoto camera module is activated, the AP 430 may operate in the second mode without determining whether the first condition is satisfied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a camera control block, a 6-axis sensor, an OIS MCU, and a camera module according to an embodiment of the present disclosure.
  • the OIS MCU 440 includes a direct current (DC)-Cut Filter (510, that is, a low-frequency filter), a first integration block 512 , and a first high-pass filter (HPF). , 514 ), a second integration block 516 , a second high-pass filter 518 , and a summing block 520 .
  • DC direct current
  • HPF high-pass filter
  • the OIS MCU 440 When the OIS MCU 440 operates in the first mode, the z-axis direction motion value calculation and focusing correction value generation processing operations are activated. When the electronic device 100a operates in the first mode, the camera control block 432 generates a control signal for enabling the second focusing operation and outputs it to the OIS MCU 440 .
  • the DC-Cut Filter 510 of the OIS MCU 440 receives the acceleration in the z-axis direction from the 6-axis sensor 220a.
  • the DC-Cut Filter 510 removes the DC component from the acceleration value in the z-axis direction to remove the gravitational acceleration component and the offset component.
  • the DC-Cut Filter 510 outputs the processed acceleration value to the first integration block 512 .
  • the first integration block 512 integrates the acceleration value with respect to time.
  • the output value of the first integration block 512 is input to the first high-pass filter 514 .
  • the first high-pass filter 514 controls the low-frequency component in the output value of the first integration block 512 to remove integration drift caused by accumulating errors in the integration process.
  • an error occurs in the measured value due to factors such as noise.
  • errors in measured values are accumulated during integration, and a phenomenon in which the integration result value drifts occurs.
  • the first high-pass filter 514 removes an integral drift value due to such a drift phenomenon.
  • the first high-pass filter 514 outputs the velocity value to the second integration block 516 .
  • a second integration block 516 integrates the velocity value over time.
  • the output value of the second integration block 516 is input to the second high-pass filter 518 .
  • the second high-pass filter 518 removes the low-frequency component from the output value of the second integration block 516 to remove the integral drift value.
  • the output value of the second high-pass filter 518 corresponds to the distance value.
  • the OIS MCU 440 generates a focusing correction value from the distance value.
  • the OIS MCU 440 generates a focusing correction value by multiplying an output value of the second integration block 516 by a gain value.
  • the focusing correction value is input to the summation block 520 .
  • the focusing correction value may be expressed as Equation (1).
  • Gain represents a gain value
  • Acc represents a z-axis acceleration value.
  • the summing block 520 receives and sums the lens target position information and the focusing correction value input from the camera control block 432 of the AP 430 .
  • the summing block 520 outputs the sum of the input lens target position information and the focusing correction value to the camera module 110a as a lens driving signal.
  • the summing block 520 receives lens target position information for the first focusing operation and outputs a driving signal for the first focusing operation to the camera module 110a. Also, the summing block 520 receives a focusing correction value for the second focusing operation and outputs a driving signal for the second focusing operation to the camera module 110a. The output of the driving signal for the first focusing operation and the output of the driving signal for the second focusing operation may be output in different time intervals. Accordingly, the OIS MCU 440 may control the camera module 110a to perform the second focusing operation after completing the first focusing operation.
  • the summing block 520 receives and outputs only the driving signal for the first focusing operation.
  • the driving signal ie, the lens target position
  • the driving signal for the first focusing operation is not input to the summing block 520 and performs the second focusing operation. Only a driving signal for a second focusing operation is input to the summing block 520 , and a driving signal for the second focusing operation is input to the camera module 110a.
  • the camera module 110a receives a driving signal input from the OIS MCU 440 , and the lens driving circuits 530a and 530b of the camera module 110a drive the focus lens 112 .
  • the lens driving circuits 530a and 530b may drive the focus lens 112 in the optical axis direction F according to the driving signal.
  • FIG. 6 is a view for explaining a photographing distance according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 100 determines whether to perform the second focusing operation based on the photographing distance to the subjects 120a and 120b.
  • the photographing distance to the subjects 120a and 120b may be determined based on the center of the focus lens.
  • the electronic device 100 has a shallower depth of field as the photographing distance becomes shorter. When the depth of field becomes shallow, the subject 120a may deviate from the range of the depth of field due to the shaking 610 in the optical axis direction of the electronic device 100 . Accordingly, when the photographing distance is shortened, the shake 610 in the optical axis direction of the electronic device 100 is highly likely to appear in the photographed image.
  • the subject 120b remains within the depth of field range even if the optical axis direction shake 610 occurs as the depth of field increases, and the effect of the optical axis direction shake 610 in the captured image may not appear.
  • the electronic device 100 determines whether to additionally perform the second focusing operation when the photographing distance is less than the distance reference value, and performs the second focusing operation when the photographing distance is greater than or equal to the distance reference value. do not perform As described above, by determining whether to perform the second focusing operation based on the photographing distance, the second focusing operation is performed only when additional shake correction is required, and unnecessary additional driving is prevented.
  • the electronic device 100 determines whether to perform the second focusing operation when the photographing distance is less than 100 mm, and does not perform the second focusing operation when the photographing distance is 100 mm or more.
  • the electronic device 100 performs photographing without additionally correcting the shake in the optical axis direction after the first focusing operation.
  • FIG. 7 is a view for explaining a process of calculating a depth of field according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates a focus lens 710 , an imaging device 720 , a first path light, a second path light, and a third path light.
  • the electronic device 100 determines whether the depth of field is equal to or less than the depth reference value. Since shaking in the optical axis direction is a problem when the depth of field is shallow, even when the shooting distance is short, the electronic device 100 performs a second focusing operation for correcting the shake in the optical axis direction when the depth of field is not shallow. I never do that.
  • Depth of field is the area that can be considered to be in focus when shooting. When the depth of field is deep, it means that the length of the area that can be considered in focus is long, and when the depth of field is shallow, it means that the length of the area that can be considered in focus is short. Depth of field can vary with the aperture value, the focal length of the lens, or the distance to the subject. The depth of field becomes deeper as the aperture value decreases, and becomes deeper as the distance to the subject increases.
  • Embodiments of the present disclosure measure a depth-of-field value by a photographing distance variable that is a distance to a subject.
  • the photographing distance a refers to a distance from the central axis 730 of the focus lens 710 to the subject position 734 .
  • the depth of field 702 is determined by the shooting distance (a), the image distance (b), the pixel size (Psize), the F number (F#), and the focal length (f).
  • the photographing distance a may be measured by the second sensor or determined based on a result value of the first focusing operation.
  • the image distance b represents the distance from the central axis 730 of the focal lens 710 to the imaging position 736 .
  • 7, the subject position 734 and the imaging position 736 are shown based on the first path of light.
  • the focal length f is a distance between a point where incident light entering the focal lens 710 is refracted and converged to one point and the central axis 730 of the focal lens 710 .
  • the focal length f is determined according to the type of the focal lens 710 .
  • Equation 2 A relationship such as Equation 2 is established between the photographing distance a, the image distance b, and the focal length f according to the lens formula.
  • the image distance (b) is the photographing distance (a) and focal length (f) as in Equation 3 ) can be calculated from
  • the F number (F#) is determined by the focal length (f) and the lens diameter (D) as in Equation (4).
  • the depth of field is defined as the difference between the rear depth 704 and the front depth 706 as shown in Equation 5.
  • the front depth 706 is defined as in Equation 6, and the rear depth 704 is defined as in Equation 7.
  • the pixel size Psize is a pixel size value of the image sensor and may be obtained from specification information of the image sensor.
  • the depth-of-field value is defined as Equation 8.
  • the depth of field 702 becomes shallower as the image distance b becomes longer, and the image distance b becomes longer as the imaging distance a becomes shorter.
  • the shorter the shooting distance a the shallower the depth of field 702.
  • the electronic device 100 calculates the depth of field from the pixel size Psize, the F number F#, the image distance b, and the focal length f, and determines whether the depth of field is equal to or less than a depth reference value.
  • the depth reference value is set to 8 mm. Accordingly, when the photographing distance is less than the distance reference value of 100 mm and the depth of field is less than or equal to the depth reference value of 8 mm, the electronic device 100 determines that the first condition is satisfied and activates the second focusing operation.
  • the focal length, the pixel size, and the F number may be stored in advance for each camera module as shown in Table 1 below.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an amount of hand shake of an electronic device and a depth of a camera module according to an embodiment of the present disclosure.
  • the depth of field is determined by the photographing distance and not a variable according to the angle of view.
  • the angle of view is 120 degrees or more, and since the closest shooting distance of this camera module is 50 mm or less, it is highly likely that the depth of field is determined to be shallow. Therefore, the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure does not simply determine whether to perform the second focusing operation with reference to the wide angle, but determines whether to perform the second focusing operation based on the photographing distance and the depth of field. decide
  • the wide-angle camera module has a closest photographing distance of 100 mm, and when photographing with the closest photographing distance, a depth of field of 1.2 mm.
  • the ultra-wide-angle camera module has a closest shooting distance of 50 mm, and a depth of field of 5.9 mm when shooting with the closest shooting distance.
  • the angle of view of the wide-angle camera module is 120 degrees and the angle of view of the ultra-wide camera module is 83 degrees. Although the angle of view is wide depending on the lens characteristics including the focal length, the depth of field is not directly determined by the angle of view.
  • the electronic device 100 considers the characteristics of each camera module, and when a specific camera module having a short focal length and a shallow depth of field is selected from among the plurality of camera modules, the first It may be determined whether a condition is satisfied, and if the first condition is satisfied, a second focusing operation may be performed.
  • the reference value of the depth of the first condition for determining whether to perform the second focusing operation is 8 mm.
  • the distance reference value and the depth reference value may be changed according to embodiments.
  • the user may change the distance reference value and the depth reference value used when determining whether to perform the second focusing operation, according to a user input.
  • the electronic device 100 may change the distance reference value or the depth reference value based on a user input.
  • FIG 9 is a graph illustrating a relationship between a photographing distance and a depth of field according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the depth of field decreases as the photographing distance becomes shorter, and the depth of field increases as the photographing distance increases.
  • FIG. 9 shows a relationship between a photographing distance and a depth of field for the ultra-wide-angle camera module and the wide-angle camera module exemplified in FIG. 8 .
  • both types of camera modules have a deep depth of field in long-distance shooting.
  • the depth of field sharply increases as the shooting distance increases.
  • the second focusing operation for correcting the shake in the optical axis direction is not required.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a process of acquiring photographing distance information according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 100b calculates a photographing distance based on image data.
  • the camera module 110 of the electronic device 100b captures a subject to generate image data, and outputs the image data to the processor 210 .
  • the camera control block 1010 of the processor 210 performs a process for controlling a camera using image data.
  • the camera control block 1010 may correspond to the camera control block 432 of the AP 430 described above with reference to FIG. 4 .
  • the camera control block 1010 performs focusing processing using image data.
  • the focusing process may be performed in various ways.
  • the focusing process may use, for example, a contrast auto-focusing (AF) method using image data, a phase difference AF method, or the like.
  • AF contrast auto-focusing
  • the contrast is measured at the edge of the image data while the focus lens is continuously moved, and when the contrast becomes the maximum, focus is determined. Based on the lens target position of the focus lens determined by the contrast AF method, the camera control block 1010 may measure the distance to the subject.
  • the camera control block 1010 obtains the image distance b from the lens target position determined by contrast AF, and uses the lens formula of Equation 1 using the focal length f and the image distance b of the lens Thus, the shooting distance (a) can be obtained.
  • the processor 210 performs focusing processing on the image data, calculates a photographing distance a according to a result value of the focusing processing, and obtains photographing distance information.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of an electronic device according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 100c includes a camera module 110 , a processor 210 , a first sensor 220 , and a second sensor 1110 .
  • the electronic device 100c includes a second sensor 1110 capable of measuring a distance to an object in front. The electronic device 100c may measure a photographing distance, which is a distance to a subject, by using the detection value of the second sensor 1110 .
  • the second sensor 1110 is a sensor that measures a distance to an object in front.
  • the second sensor 1110 may be implemented as various types of sensors of a Time of Flight (ToF) type, for example, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a LIDAR (laser imaging, detection, and ranging) sensor; It may be implemented as a radio detection and ranging (RADAR) sensor, a camera sensor, or the like.
  • the second sensor 1110 may be implemented by being embedded in some pixels in the image sensor of the camera module 110 .
  • the image sensor may include a phase difference detection pixel for detecting a phase difference, and the processor 210 may measure a distance to a subject by using an output value of the phase difference detection pixel.
  • the processor 210 calculates a photographing distance by using the sensor detection value of the second sensor 1110 . Also, the processor 210 may perform focusing processing using the sensor detection value of the second sensor 1110 .
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of a camera module according to an embodiment of the present disclosure.
  • the camera modules 110a and 110b include a plurality of camera modules.
  • the camera module 110a may include a wide-angle camera module 1210 and a telephoto camera module 1220 .
  • the camera module 110b may include an ultra-wide-angle camera module 1230 , a wide-angle camera module 1210 , and a telephoto camera module 1220 .
  • the processor 210 may select one of the plurality of camera modules 1210 , 1220 , and 1230 based on a shooting distance, a shooting mode, or a zoom control signal to perform shooting. For example, the processor 210 selects the telephoto camera module 1220 when the zoom level is increased by the zoom-in control signal, and when the zoom level is decreased by the zoom-out control signal, the wide-angle camera module 1210 and the ultra-wide camera Modules 1230 may be selected sequentially. As another example, the processor 210 may select the telephoto camera module 1220 in the landscape mode, and select the ultra-wide-angle camera module 1230 or the wide-angle camera module 1210 in the portrait mode or close-up mode.
  • the processor 210 selects the ultra-wide camera module 1230 when the shooting distance is less than or equal to the first reference value, and selects the wide-angle camera module 1210 when the shooting distance is between the first reference value and the second reference value and, if the shooting distance is equal to or greater than the second reference value, the telephoto camera module 1220 may be selected.
  • the processor 210 may determine whether the shooting distance and the depth of field satisfy the first condition only when the wide-angle camera module 1210 or the ultra-wide-angle camera module 1230 is selected from among the plurality of camera modules. As described above, z-axis shake correction is required when the shooting distance is short and the depth of field is shallow, and is less necessary when the shooting distance is long and the depth of field is deep.
  • the processor 210 determines that z-axis shake correction is unnecessary, and does not determine whether the first condition is satisfied. Due to these additional conditions, the processor 210 prevents unnecessary determination of whether the first condition requiring a plurality of operations is satisfied, thereby reducing the throughput.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration for performing shake correction according to an embodiment of the present disclosure.
  • the degree of freedom of an object in three-dimensional space is a total of six axes, including pitch, yaw, and roll, which are rotational motions, and x, y, and z-axis shifts, which are linear motions in vertical, horizontal, and forward directions.
  • the electronic device 100 may move in a three-dimensional space, and shaking may include motion components of these six axes.
  • the first sensor 220 of the electronic device 100 detects the movement in the 6-axis direction.
  • the processor 210 receives a sensor detection value indicating a motion component in the 6-axis direction from the first sensor 220 .
  • the sensor detection value includes an angular velocity of a pitch component, an angular velocity of a yaw component, an angular velocity of a roll component, an x-axis acceleration, a y-axis acceleration, and a z-axis acceleration.
  • the processor 210 performs shake correction using the sensor detection value of the first sensor 220 .
  • the processor 210 always corrects the shake in the angular velocity direction of the pitch, yaw, and roll components and the shake in the x-axis and y-axis directions regardless of whether the first condition is satisfied, and the z-axis
  • the direction shake correction can be performed only when the first condition is satisfied.
  • shake compensation that corrects shake in the angular velocity direction of the pitch, yaw, and roll components and shake in the x-axis and y-axis directions regardless of whether the first condition is satisfied is referred to as the first shake compensation, and the first condition is met.
  • the shake correction in the z-axis direction is referred to as a second focusing operation.
  • the first shake correction may use an optical correction method or an electronic correction method.
  • the optical shake correction may use an image sensor shift method or a lens shift method.
  • shake is corrected by moving the image sensor 1330 in a direction opposite to that in which the electronic device 100 moves.
  • the image sensor 1330 moves to the right, and when the electronic device 100 moves downward, the image sensor 1330 moves upward.
  • the image sensor shift method can be applied regardless of the type of lens.
  • shake is corrected by moving some lenses of the camera module 110 .
  • a shake compensation lens 1310 is provided in the camera module 110 , and shake is corrected by moving the shake compensation lens 1310 to compensate for the movement of the electronic device 100 .
  • the electronic device 100 may correct the shake of the electronic device 100 by moving the shake correction lens 1310 in the opposite direction in which the shake occurs.
  • Electronic shake correction is a method of correcting shake by using image processing for image data.
  • the electronic shake correction function according to an exemplary embodiment is to secure a shutter speed with a high sensitivity setting.
  • the shake is corrected in a manner that the exposure is set low to increase the shutter speed, and then the brightness of the photographed picture is improved.
  • the second focusing driving is performed using the z-axis driving of the focusing lens 1320 when the first condition is satisfied, apart from the first shake correction. Accordingly, the conditions under which the first shake correction and the second focusing driving are performed are different from each other, and the optical elements used using the shake correction are different.
  • FIG. 14 is a view comparing a photographed image according to an embodiment of the present disclosure and a photographed image according to a comparative example.
  • Both the comparative example image 1410 and the example image 1420 according to an embodiment of the present disclosure were photographed at a shooting distance of less than 100 mm and a depth of field of 8 mm or less.
  • the second focusing operation was not applied to the comparative example image 1410
  • the second focusing operation was applied to the embodiment image 1420 .
  • the hair portion 1422 of the doll and the freckle portion 1424 of the face are photographed in a focused state, and thus it can be confirmed that the photographed image is clearly photographed.
  • 15 is a view comparing a photographed image according to an embodiment of the present disclosure and a photographed image according to a comparative example.
  • Both the comparative example image 1510 and the example image 1520 according to an embodiment of the present disclosure were photographed at a shooting distance of less than 100 mm and a depth of field of 8 mm or less.
  • the second focusing operation was not applied to the comparative example image 1510
  • the second focusing operation was applied to the example image 1520 .
  • the comparative example image 1510 it can be confirmed that blurring appears in the captured image because the focus is not made due to shaking in the lip portion 1512 of the doll and the ribbon portion 1514 of the doll. .
  • the lip portion 1522 of the doll and the ribbon portion 1524 of the doll are photographed in a focused state, and thus it can be confirmed that the photographed image is clearly photographed.
  • 16 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to an embodiment.
  • the electronic device 1601 communicates with the electronic device 1602 through a first network 1698 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 1699 . It may communicate with at least one of the electronic device 1604 and the server 1608 through (eg, a long-distance wireless communication network).
  • the electronic device 1601 may communicate with the electronic device 1604 through the server 1608 .
  • the electronic device 1601 includes a processor 1620 , a memory 1630 , an input module 1650 , a sound output module 1655 , a display module 1660 , an audio module 1670 , and a sensor module ( 1676), interface 1677, connection terminal 1678, haptic module 1679, camera module 1680, power management module 1688, battery 1689, communication module 1690, subscriber identification module 1696 , or an antenna module 1697 .
  • At least one of these components may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 1601 .
  • some of these components eg, sensor module 1676 , camera module 1680 , or antenna module 1697 ) are integrated into one component (eg, display module 1660 ). can be
  • the processor 1620 for example, executes software (eg, a program 1640) to execute at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 1601 connected to the processor 1620. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 1620 may store commands or data received from other components (eg, the sensor module 1676 or the communication module 1690 ) into the volatile memory 1632 . may store the command or data stored in the volatile memory 1632 , and store the result data in the non-volatile memory 1634 .
  • software eg, a program 1640
  • the processor 1620 may store commands or data received from other components (eg, the sensor module 1676 or the communication module 1690 ) into the volatile memory 1632 .
  • the processor 1620 is the main processor 1621 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 1623 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 1621 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 1623 e.g, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the auxiliary processor 1623 uses less power than the main processor 1621 or is set to be specialized for a specified function.
  • the coprocessor 1623 may be implemented separately from or as part of the main processor 1621 .
  • the coprocessor 1623 may, for example, act on behalf of the main processor 1621 while the main processor 1621 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 1621 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 1621, at least one of the components of the electronic device 1601 (eg, the display module 1660, the sensor module 1676, or the communication module 1690) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the components of the electronic device 1601 eg, the display module 1660, the sensor module 1676, or the communication module 1690
  • the coprocessor 1623 eg, an image signal processor or communication processor
  • another functionally related component eg, the camera module 1680 or the communication module 1690.
  • the auxiliary processor 1623 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 1601 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 1608).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 1630 may store various data used by at least one component of the electronic device 1601 (eg, the processor 1620 or the sensor module 1676 ).
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, a program 1640 ) and instructions related thereto.
  • the memory 1630 may include a volatile memory 1632 or a non-volatile memory 1634 .
  • the program 1640 may be stored as software in the memory 1630 , and may include, for example, an operating system 1642 , middleware 1644 , or an application 1646 .
  • the input module 1650 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 1620 ) of the electronic device 1601 from the outside (eg, a user) of the electronic device 1601 .
  • the input module 1650 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 1655 may output a sound signal to the outside of the electronic device 1601 .
  • the sound output module 1655 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 1660 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 1601 .
  • the display module 1660 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the corresponding device.
  • the display module 1660 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 1670 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 1670 acquires a sound through the input module 1650 or an external electronic device (eg, a sound output module 1655 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 1601 .
  • the electronic device 1602) eg, a speaker or headphones
  • the sensor module 1676 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 1601 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 1676 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 1677 may support one or more specified protocols that may be used for the electronic device 1601 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 1602 ).
  • the interface 1677 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • connection terminal 1678 may include a connector through which the electronic device 1601 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 1602 ).
  • the connection terminal 1678 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 1679 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 1679 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 1680 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 1680 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 1688 may manage power supplied to the electronic device 1601 .
  • the power management module 1688 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 1689 may supply power to at least one component of the electronic device 1601 .
  • battery 1689 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 1690 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 1601 and an external electronic device (eg, the electronic device 1602 , the electronic device 1604 , or the server 1608 ). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 1690 operates independently of the processor 1620 (eg, an application processor) and may include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 1690 may include a wireless communication module 1692 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 1694 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 1698 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 1699 (eg, legacy).
  • the wireless communication module 1692 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 1696 within a communication network, such as the first network 1698 or the second network 1699 .
  • the electronic device 1601 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 1692 may support a 5G network after a fourth generation (4G) network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 1692 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 1692 uses various techniques for securing performance in a high frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 1692 may support various requirements specified in the electronic device 1601 , an external electronic device (eg, the electronic device 1604 ), or a network system (eg, the second network 1699 ).
  • the wireless communication module 1692 may provide a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realization of eMBB, loss coverage for realization of mMTC (eg, 164 dB or less), or U-plane latency for realization of URLLC ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • mMTC eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realization of URLLC
  • the antenna module 1697 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 1697 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a printed circuit board (PCB)) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 1697 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication scheme used in a communication network such as the first network 1698 or the second network 1699 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 1690 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 1690 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 1697 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, underside) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal eg commands or data
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 1601 and the external electronic device 1604 through the server 1608 connected to the second network 1699 .
  • Each of the external electronic devices 1602 or 1604 may be the same or a different type of the electronic device 1601 .
  • all or part of the operations executed by the electronic device 1601 may be executed by one or more external electronic devices 1602 , 1604 , or 1608 .
  • the electronic device 1601 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 1601 .
  • the electronic device 1601 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 1601 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 1604 may include an Internet of things (IoT) device.
  • Server 1608 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to an embodiment, the external electronic device 1604 or the server 1608 may be included in the second network 1699 .
  • the electronic device 1601 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the electronic device 1601 of FIG. 16 corresponds to the electronic device 100, 100a, 100b, or 100c described above
  • the processor 1620 corresponds to the processor 210 described above
  • the sensor module 1676 is Corresponds to the first sensor 220 or the second sensor 1110 described above
  • the camera module 1680 may correspond to the camera module 110 , 110a , or 110b described above.
  • the camera module 1680 includes a lens assembly 1710 , a flash 1720 , an image sensor 1730 , an image stabilizer 1740 , a memory 1750 (eg, a buffer memory), or an image signal processor. (1760).
  • the lens assembly 1710 may collect light emitted from a subject, which is an image to be captured.
  • Lens assembly 1710 may include one or more lenses.
  • the camera module 1680 may include a plurality of lens assemblies 1710 .
  • the camera module 1680 may form, for example, a dual camera, a 360 degree camera, or a spherical camera.
  • Some of the plurality of lens assemblies 1710 may have the same lens properties (eg, angle of view, focal length, auto focus, f number, or optical zoom), or at least one lens assembly may be a different lens assembly. It may have one or more lens properties that are different from the lens properties of .
  • the lens assembly 1710 may include, for example, a wide-angle lens or a telephoto lens.
  • the flash 1720 may emit light used to enhance light emitted or reflected from the subject.
  • the flash 1720 may include one or more light emitting diodes (eg, a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED), or a xenon lamp.
  • a red-green-blue (RGB) LED e.g., a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED
  • a xenon lamp e.g, a red-green-blue (RGB) LED, a white LED, an infrared LED, or an ultraviolet LED
  • the image sensor 1730 may acquire an image corresponding to the subject by converting light emitted or reflected from the subject and transmitted through the lens assembly 1710 into an electrical signal.
  • the image sensor 1730 may be selected from among image sensors having different properties, such as an RGB sensor, a black and white (BW) sensor, an infrared (IR) sensor, or an ultraviolet (UV) sensor. It may include one image sensor, a plurality of image sensors having the same property, or a plurality of image sensors having different properties.
  • Each image sensor included in the image sensor 1730 may be implemented using, for example, a charged coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CCD charged coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the image stabilizer 1740 responds to the movement of the camera module 1680 or the electronic device 1601 including the same, and moves at least one lens or the image sensor 1730 included in the lens assembly 1710 in a specific direction or Operation characteristics of the image sensor 1730 may be controlled (eg, read-out timing may be adjusted, etc.). This makes it possible to compensate for at least some of the negative effects of the movement on the image being taken.
  • the image stabilizer 1740 uses a gyro sensor (not shown) or an acceleration sensor (not shown) disposed inside or outside the camera module 1680 to the camera module 1680 or the electronic device 1601 . ) can be detected.
  • the image stabilizer 1740 may be implemented as, for example, an optical image stabilizer.
  • the memory 1750 may temporarily store at least a portion of the image acquired through the image sensor 1730 for a next image processing operation. For example, when image acquisition is delayed according to the shutter or a plurality of images are acquired at high speed, the acquired original image (eg, Bayer-patterned image or high-resolution image) is stored in the memory 1750 and , a copy image corresponding thereto (eg, a low-resolution image) may be previewed through the display module 1660 . Thereafter, when a specified condition is satisfied (eg, a user input or a system command), at least a portion of the original image stored in the memory 1750 may be obtained and processed by, for example, the image signal processor 1760 . According to an embodiment, the memory 1750 may be configured as at least a part of the memory 1630 or as a separate memory operated independently of the memory 1630 .
  • a specified condition eg, a user input or a system command
  • the image signal processor 1760 may perform one or more image processing on an image acquired through the image sensor 1730 or an image stored in the memory 1750 .
  • the one or more image processes may include, for example, depth map generation, 3D modeling, panorama generation, feature point extraction, image synthesis, or image compensation (eg, noise reduction, resolution adjustment, brightness adjustment, blurring ( blurring), sharpening (sharpening), or softening (softening)
  • the image signal processor 1760 may include at least one of the components included in the camera module 1680 (eg, an image sensor). 1730 ) may be performed (eg, exposure time control, readout timing control, etc.).
  • the image processed by the image signal processor 1760 is stored back in the memory 1750 for further processing or external components of the camera module 1680 (eg, the memory 1630, the display module 1660, the electronic device ( 1602), the electronic device 1604, or the server 1608).
  • the camera module 1680 eg, the memory 1630, the display module 1660, the electronic device ( 1602), the electronic device 1604, or the server 1608).
  • the image signal processor 1760 may be configured as at least a part of the processor 1620 or as a separate processor operated independently of the processor 1620 .
  • the image signal processor 1760 is configured as a processor separate from the processor 1620 , at least one image processed by the image signal processor 1760 is displayed as it is or after additional image processing is performed by the processor 1620 . may be displayed via module 1660 .
  • the electronic device 1601 may include a plurality of camera modules 1680 each having different properties or functions.
  • at least one of the plurality of camera modules 1680 may be a wide-angle camera, and at least the other may be a telephoto camera.
  • at least one of the plurality of camera modules 1680 may be a front camera, and at least the other may be a rear camera.
  • the lens assembly 1710 of FIG. 17 corresponds to the focusing lens 112 described above
  • the image sensor 1730 corresponds to the image pickup device 422 or the image sensor 1330 described above
  • the image stabilizer 1740 may correspond to a component for performing the first shake correction described with reference to FIG. 13
  • the image stabilizer 1740 may correspond to the OIS MCU that controls both the first shake correction and the second focusing operation described with reference to FIG. 13 .
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 1636 or external memory 1638) readable by a machine (eg, electronic device 1601). may be implemented as software (eg, a program 1640) including
  • a processor eg, processor 1620
  • a device eg, electronic device 1601
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided in a computer program product (computer program product).
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a memory of a relay server.
  • an electronic device capable of compensating for hand shake in the optical axis direction by tracking movement in the optical axis direction of the electronic device, a method for controlling the electronic device, and a computer-readable recording medium storing a program has the effect of providing
  • each component eg, a module or a program of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. , or one or more other operations may be added.

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Abstract

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

Description

카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법
본 개시의 실시예들은 카메라를 포함하는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 전자 장치 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.
최근 다양한 모바일 장치에 광각 카메라가 널리 적용되고 있다. 광각 촬영은 가까운 거리의 피사체를 촬영하기 위한 접사 촬영에서 이용된다. 가까운 거리의 피사체에 초점을 맞추고 배경은 초점이 맞지 않는 상태로 촬영하는 방식의 접사 촬영이 널리 이용되면서, 모바일 장치에서 고품질의 광각 촬영에 대한 요구가 있다.
한편, 모바일 장치의 카메라 모듈에서 오토 포커싱, 손떨림 방지 등의 고급 기능을 제공하는 사례가 많아지고 있다. 전자 장치가 피사체를 촬영할 때, 오토 포커싱 이후에 바로 노광 구간이 진행되고 영상을 촬영한다. 그런데 광각이 넓어질수록 피사계 심도가 얕아져, 광각 촬영에서 노광 이후에 피사체가 피사계 심도를 벗어남에 의해 초점이 맞지 않는 사진이 촬영되는 문제점이 있다.
상기 정보는 본 개시 내용의 이해를 돕기 위한 배경 정보로서만 제공된다. 상기 중 어느 것이 본 개시와 관련하여 선행 기술로서 적용될 수 있는지 여부에 대한 결정이 이루어지지 않았으며 어떠한 주장도 이루어지지 않았다.
본 개시의 양태는 적어도 위에서 언급된 문제 및/또는 단점을 해결하고 적어도 아래에서 설명되는 이점을 제공하는 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예들은, 접사 촬영 시, 촬영 품질을 향상시킬 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 개시의 실시예들은, 전자 장치의 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 광축 방향의 손떨림을 보정할 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하기 위한 것이다.
추가 양태는 다음의 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로는 설명으로부터 명백할 것이고, 또는 제시된 실시예의 실행에 의해 학습될 수 있다.
본 개시의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 전자 장치가 제공된다. 전자 장치는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 적어도 하나의 카메라; 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 제1 센서; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 상기 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하고, 상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행한다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하고, 상기 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위는, 상기 제1 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위보다 좁을 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 카메라에 의해 생성된 영상 데이터에 기초하여, 상기 피사체까지의 촬영 거리를 측정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 피사체까지의 거리를 측정하는 제2 센서를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 센서의 검출 값에 기초하여 상기 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 카메라은, 광각 카메라, 및 상기 광각 카메라보다 초점 거리가 긴 렌즈를 포함하는 망원 카메라을 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 광각 카메라을 사용하는 경우, 상기 제1 조건의 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 카메라은, 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈 및 초점 거리를 조절하는 적어도 하나의 초점 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈를 구동하고, 상기 제1 포커싱 동작 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하여 상기 적어도 하나의 초점 렌즈를 구동할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 카메라에 의해 생성된 영상에 대해 손떨림 보정 처리를 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 포커싱 동작을 수행하는 제1 프로세서; 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는 제2 프로세서를 포함하고, 상기 제1 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 만족된다고 판단된 경우, 상기 제2 프로세서의 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 센서는 6축 가속도 센서이고, 상기 제2 프로세서는, 상기 제1 센서의 검출 값 중, 광축 방향의 가속도 값을 2차 적분하여 상기 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 거리 기준 값은 100mm이고, 상기 심도 기준 값은 8mm일 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 카메라의 셔터 릴리즈 신호 입력 후 노광 구간 이전에 상기 제1 포커싱 동작을 완료하고, 상기 노광 구간 동안 상기 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 프리뷰 이미지를 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호가 입력된 후의 노출 구간 동안 z-축 방향에서 모션 값을 트래킹하도록 구성된 OIS MCU(Optical Image Stabilization Micro Controller Unit)를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 카메라을 포함하는 전자 장치의 제어 방법이 제공된다. 제어 방법은 제1 센서를 이용하여 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 단계; 피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하는 단계; 및 상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
본 개시의 일 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 앞서 설명한 전자 장치 제어 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.
본 발명의 다른 양태, 이점 및 두드러진 특징은 첨부된 도면과 함께 취해진 본 발명의 다양한 실시 양태를 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
본 개시내용의 특정 실시양태의 상기 및 기타 측면, 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 취해진 다음의 설명으로부터 더욱 명백할 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 제어 블록, 6축 센서, OIS MCU, 및 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 피사계 심도를 산출하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 손떨림 양 및 카메라 모듈의 심도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리와 피사계 심도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 촬영 거리 정보를 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 흔들림 보정을 수행하는 구성을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.
도 16은, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 17는, 일 실시예에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블럭도이다.
도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조 번호가 동일하거나 유사한 요소, 특징 및 구조를 묘사하는 데 사용된다.
첨부된 도면을 참조한 다음의 설명은 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시 내용의 다양한 실시 양태의 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 여기에는 이해를 돕기 위한 다양한 특정 세부 사항이 포함되어 있지만 이는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시 내용의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 본 개시에 기재된 다양한 실시예의 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 명료함과 간결함을 위해 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 생략할 수 있다.
하기 설명 및 특허청구범위에서 사용된 용어 및 단어는 문헌상의 의미에 한정되지 않으며, 본 개시의 명확하고 일관된 이해를 가능하게 하기 위해 발명자가 사용한 것에 불과하다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시예에 대한 다음 설명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시를 제한하기 위한 것이 아니라 단지 예시의 목적으로 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 달리 명백하게 지시하지 않는 한 복수 지시 대상을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 전반에 걸쳐, "a, b 또는 c 중 적어도 하나"라는 표현은 a만, b만, c만, a와 b 모두, a와 c 모두, b와 c 모두, 및 a, b, 및 c 모두 또는 이들의 변형을 나타낸다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시의 실시 예들이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 “모듈” 또는 “부”(unit)라는 용어는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 “모듈” 또는 “부”가 하나의 요소(element)로 구현되거나, 하나의 “모듈” 또는 “부”가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다.
실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
접사 촬영은, 전자 장치(100)의 카메라 모듈(110)로부터 소정 거리 이내에 있는 피사체(120)를 촬영하는 경우 이용된다. 이 때, 피사계 심도(122) 내에 있는 피사체(120)는 초점이 맞는 상태로 촬영되고, 피사계 심도(122) 바깥에 있는 물체는 초점이 맞지 않는 상태로 촬영된다. 따라서 피사계 심도(122) 바깥에 있는 물체는 촬영 영상에서 초점이 맞지 않아 블러링된 상태로 나타난다.
접사 촬영에서는 이러한 현상을 이용하여 사용자가 관심있는 객체에 포커스를 맞추고 관심 객체 이외의 배경에 대해서는 의도적으로 아웃포커싱 효과를 얻기도 한다. 그런데 사용자가 관심있는 객체가 피사계 심도를 벗어나게 되면 사용자가 관심있는 객체도 초점이 맞지 않고 블러링 효과가 나타나 촬영 영상의 품질이 떨어지게 된다.
그런데 접사 촬영에서 피사계 심도(122)는 매우 얕다. 일 실시예에 따르면, 화각 FOV(Field of View)가 83도이고 촬영 거리가 50mm인 광각 촬영의 경우, 피사계 심도는 5.9mm에 불과하고, 화각 FOV가 120도이고 촬영 거리가 100mm인 초광각 촬영의 경우, 피사계 심도는 1.2mm에 불과하다. 이와 같이, 접사 촬영에서 피사계 심도(122)는 불과 수 mm 정도이기 때문에, 촬영 시의 미세한 흔들림에 의해서도 피사체(120)가 피사계 심도(122)를 벗어나기 쉽다.
예를 들면, 피사체(120)의 중심이 124b 위치에 놓인 상태에서, 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(102)에 의해, 전자 장치(100)를 기준으로 한 피사체(120)의 중심 위치가 124a 위치 또는 124c위치로 이동함에 의해, 피사체(120)가 피사계 심도(122) 범위를 벗어나게 될 수 있다. 광축 방향의 흔들림(102)은 전자 장치(100)와 피사체(120) 간의 거리가 변경되는 것을 의미한다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 위치가 변화하거나, 피사체(120)의 위치가 변화하여, 전자 장치(100)와 피사체(120)의 거리가 변경될 수 있다. 전자 장치(100)의 위치의 변화를 야기하는 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(102)은 사용자의 손떨림, 셔터 릴리즈 신호 입력 시의 전자 장치(100)의 흔들림 등 다양한 요인에 의해 나타날 수 있다.
본 개시의 실시예들은 접사 촬영 시, 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(102)을 보정하기 위해, 초점 렌즈(112)를 추가적으로 구동(114)한다. 전자 장치(100)는 광축 방향의 흔들림(102)을 소정의 센서를 이용하여 검출하고, 광축 방향의 흔들림(102) 값을 산출한 후, 산출된 광축 방향의 흔들림(102) 값을 보상하도록 초점 렌즈(112)에 대한 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치(100)는 피사체(120)에 초점을 맞추기 위해 초점 렌즈(112)를 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하는데, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 접사 촬영 시, 제1 포커싱 동작 이후에 광축 방향의 흔들림(102)을 보정하기 위해 추가적으로 초점 렌즈(112)를 구동하는 제2 포커싱 동작을 한다. 본 개시의 실시예들은 이와 같은 제2 포커싱 동작에 의해, 접사 촬영에서 피사체(120)가 피사계 심도(122) 범위를 벗어나는 것을 방지하여, 접사 촬영의 촬영 품질을 현저하게 향상시킬 수 있다.
촬영 거리(116)는 초점 렌즈(112)의 중심 축으로부터 피사체(120)까지의 거리를 나타낸다. 초점 렌즈(112)의 중심 축은 x축 및 y축을 포함하는 초점 렌즈의 중심 면에 위치하고 초점 렌즈(112)의 중심을 통과하는 소정의 축을 의미한다. 여기서 촬영 거리(116)는 피사체(120)까지의 최단 거리를 의미할 수 있다. 광축 방향의 움직임은 카메라 모듈(110)의 광축에 대응하는 방향의 움직임 성분을 나타낸다. 본 개시에서, 광축을 z축으로 지칭한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 촬영 거리(116)를 이미지 센서로부터 피사체(120)까지의 거리로 정의하는 것도 가능하다. 촬영 거리(116)를 이미지 센서로부터 피사체(120)까지의 거리로 정의하는 경우, 해당 정의에 따라 구동 파라미터 등이 설정된다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 카메라 모듈(110)을 포함하는 다양한 형태의 전자 장치(100)를 포함한다. 전자 장치(100)는 예를 들면, 통신 장치, 웨어러블 장치, 카메라, 태블릿 PC, 랩톱 PC 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 폴더블 전자 장치, 또는 롤러블 전자 장치 등의 형태로 구현될 수 있다.
전자 장치(100)는 카메라 모듈(110), 프로세서(210), 및 제1 센서(220)를 포함한다.
카메라 모듈(110)은 입사광을 광전 변화하여, 영상 데이터를 생성한다. 카메라 모듈(110)은 적어도 하나의 렌즈, 이미지 센서, 및 구동 회로를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 조리개, 또는 셔터 등의 광학 소자를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 렌즈는 초점 렌즈를 포함한다. 이미지 센서는 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 카메라 모듈(110)은 하나 또는 그 이상의 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(110)은 초광각 카메라 모듈, 광각 카메라 모듈, 또는 망원 카메라 모듈 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 단일 카메라 모듈(110)로 구현되고, 카메라 모듈(110) 내의 적어도 하나의 렌즈 어셈블리를 이용하여 초점 거리 및 광각을 조절할 수 있다.
카메라 모듈(110)은 생성된 영상 데이터를 프로세서(210)로 출력한다.
프로세서(210)는 전자 장치(100) 전반의 동작을 제어한다. 프로세서(210)는 하나 또는 그 이상의 프로세서를 포함한다. 프로세서(210)는 예를 들면, 모바일 어플리케이션 프로세서(AP) 및 손떨림 보정 처리를 수행하는 서브 프로세서를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 카메라 모듈(110)로부터 영상 데이터를 수신하여, 촬영 영상을 생성한다. 프로세서(210)는 영상 데이터에 대한 다양한 영상 처리 및 압축 처리를 수행하여 정지 영상 또는 동영상에 대응하는 촬영 영상을 생성한다. 프로세서(210)는 영상 데이터로부터 프리뷰 영상, 스크린샷 영상, 캡쳐 영상, 또는 동영상 등을 생성할 수 있다.
프로세서(210)는 카메라 모듈(110)을 구동하기 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈(110)로 출력한다. 카메라 모듈(110)은 프로세서(210)에 의해 생성되어 출력된 구동 신호에 기초하여 구동된다. 카메라 모듈(110)은 구동 신호에 기초하여, 초점 렌즈를 z축 방향으로 구동할 수 있다. 프로세서(210)는 포커싱 처리를 통해 초점 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 타겟 위치에 대응하는 구동 신호를 생성하여 출력한다. 포커싱 처리는 프로세서(210)가 영상 데이터 또는 소정의 센서의 검출 값에 기초하여 자동으로 포커싱 처리를 수행하는 오토 포커싱 처리(AF, Auto focusing) 또는 사용자에 의해 수동으로 렌즈의 위치를 조정하는 수동 포커싱 처리를 포함한다. 프로세서(210)는 포커싱 모드(오토 포커싱 모드 또는 수동 포커싱 모드)에 따라 포커싱 처리를 하고, 초점 렌즈에 대한 구동 신호를 생성한다. 구동 신호는 초점 렌즈 구동에 대한 신호 이외에도, 이미지 센서 구동 신호, 셔터 릴리즈 신호, 또는 플래쉬 구동 신호, 카메라 모듈 활성화 신호 등을 포함할 수 있다. 포커싱 처리에 의한 구동 신호에 의해, 카메라 모듈(110)의 렌즈를 구동하는 제1 포커싱 동작이 수행된다.
제1 센서(220)는 전자 장치(100)의 움직임을 검출하는 센서이다. 제1 센서(220)는 예를 들면, 가속도 센서, 또는 자이로 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 제1 센서(220)는 6축 센서에 대응될 수 있다. 6축 센서는 3축에 대한 각속도와 3축에 대한 가속도를 검출하는 센서이다. 3축에 대한 각속도는 yaw, pitch, roll 방향의 각속도를 포함한다. 3축에 대한 가속도는 x축, y축, z축 방향의 가속도를 포함한다. 제1 센서(220)는 검출된 3축의 각속도 값 및 3축의 가속도 값을 센서 검출 값으로 프로세서(210)로 출력한다.
프로세서(210)는 접사 촬영인지 여부를 판단하기 위해, 제1 조건이 충족되는지 여부를 판단한다. 제1 조건은 이미지 센서로부터 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고, 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 경우이다. 예를 들면, 거리 기준 값은 100mm로 설정되고, 심도 기준 값은 8mm로 설정될 수 있다. 거리 기준 값 및 심도 기준 값은 사용자 입력에 의해 설정되거나 변경될 수 있다.
프로세서(210)는 제1 조건이 충족된다고 판단되면, 제2 포커싱 동작을 수행하는 제1 모드로 동작한다. 제1 모드에서 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작의 완료 후에, 제2 포커싱 동작을 수행한다. 제1 포커싱 동작은 포커싱 처리에 의한 초점 렌즈의 포커싱 타겟 위치가 바뀔 때마다 수행된다. 제2 포커싱 동작은 제1 포커싱 동작의 완료 후에, z축 방향의 움직임을 트래킹하며, 프리뷰 구간 및 노광 구간 동안 수행된다. 노광 구간은 셔터 릴리즈 신호가 입력된 이후에 이미지 센서가 소정의 노출 시간 동안 노광되는 구간이다.
프로세서(210)는 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단되면, 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작한다. 제2 모드에서 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작을 수행하고, z축 방향의 움직임을 트래킹하는 처리는 수행하지 않는다.
제1 포커싱 동작의 구동 가능 범위는 제2 포커싱 동작의 구동 가능 범위보다 크다. 제1 포커싱 동작은 피사체에 초점을 맞추기 위한 것이고, 제2 포커싱 동작은 제1 포커싱 동작의 완료 후에 흔들림을 보정하기 위한 미세한 보정 동작이기 때문에, 제2 포커싱 동작의 구동 가능 범위는 제1 포커싱 동작의 구동 가능 범위보다 짧게 설정된다. 만약 전자 장치(100)의 광축 방향의 움직임 값이 제2 포커싱 동작에 의해 보정될 수 있는 범위를 벗어나면, 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작을 다시 하게 된다.
제1 모드에서, 프로세서(210)는 제2 포커싱 동작을 수행하기 위해, 제1 센서(220)의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출한다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)에서 출력된 센서 검출 값에 기초하여, 전자 장치(100)의 움직임 값을 생성한다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)의 z축 방향 가속도에 기초하여 광축 방향, 즉 z축 방향 움직임 값을 산출한다. 프로세서(210)는 가속도에 대한 적분 연산에 의해, z축 방향의 움직임 값을 산출할 수 있다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)의 검출 값으로부터 z축 방향의 움직임 값을 트래킹한다. 프로세서(210)는 프리뷰 모드로 동작하는 구간 및 노광 구간에서 z축 방향의 움직임 값을 트래킹한다.
프로세서(210)는 z축 방향의 움직임 값에 기초하여, z축 방향의 움직임을 보상하기 위한 포커싱 보정 값을 산출한다. 프로세서(210)는 z축 방향의 움직임 값을 보상하도록 z축 방향 움직임 값을 상쇄시키기 위한 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치(100)의 z축 방향의 움직임이 있으면, 촬영 영상에서 z축 방향의 움직임에 따른 변화가 나타난다. 특히, z축 방향의 움직임에 의해 피사체가 피사계 심도를 벗어나는 경우, 피사체가 초점이 맞지 않는 흐릿한 상태로 촬영되어, 촬영 영상의 품질이 떨어진다. 프로세서(210)는 z축 방향의 움직임을 상쇄시키고 피사체가 피사계 심도 범위 내에 있도록 하기 위해, 초점 렌즈를 z축 방향으로 이동시키기 위한 포커싱 보정 값을 생성한다. 포커싱 보정 값은 초점 렌즈(112)의 이동 방향 및 이동 량을 나타낼 수 있다. 프로세서(210)는 포커싱 보정 값을 생성하여, 포커싱 보정 값에 대응하는 렌즈 구동 신호를 생성하고, 구동 신호를 카메라 모듈(110)로 출력한다.
카메라 모듈(110)은 프로세서(210)로부터 입력된 구동 신호에 기초하여 카메라 모듈(110) 내의 초점 렌즈(112)를 구동한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 제1 모드에서 제1 포커싱 동작 및 제2 포커싱 동작을 수행하고, 제2 모드에서 제1 포커싱 동작을 수행한다. 카메라 모듈(110)의 구동 회로는 프로세서(210)로부터 입력된 구동 신호에 기초하여 적어도 하나의 렌즈 및 이미지 센서를 제어한다. 카메라 모듈(110)은 구동 신호에 기초하여 초점 렌즈를 포커싱 타겟 위치로 이동시키고, 포커싱 보정 값에 따라 초점 렌즈를 z축 방향으로 이동시킨다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치 제어 방법은, 카메라 모듈, 움직임을 검출하는 센서, 및 프로세서를 포함하는 다양한 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 개시는 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)가 전자 장치 제어 방법을 수행하는 실시예를 중심으로 설명한다. 개시된 실시예들에 따른 전자 장치 제어 방법은 본 개시에 기재된 전자 장치(100)에 의해 수행되는 것으로 그 실시예가 한정되지 않고, 다양한 형태의 전자 장치에 의해 수행될 수 있다.
단계 S302에서, 전자 장치는 포커싱 처리를 수행하고, 포커싱 처리의 결과 값에 기초하여 제1 포커싱 동작을 수행한다. 일 실시예에 다르면, 포커싱 처리는 카메라 모듈을 통해 입력된 영상 데이터에 기초하여 수행될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 포커싱 처리는 거리 센서, 위상차 센서 등의 센서 검출 값에 기초하여 수행될 수 있다. 포커싱 처리의 결과 값은 렌즈의 타겟 위치이다.
전자 장치는 렌즈의 타겟 위치로 초점 렌즈를 이동시켜 제1 포커싱 동작을 수행한다. 이를 위해, 전자 장치의 프로세서는 초점 렌즈를 구동시키기 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈로 출력하고, 카메라 모듈은 구동 신호에 기초하여 초점 렌즈를 구동한다.
다음으로 단계 S304 및 S306에서, 전자 장치는 촬영 거리 값 및 피사계 심도 값이 제1 조건을 충족하는지 여부를 판단한다. 제1 조건은 촬영 거리 값이 거리 기준 값 미만이고, 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 조건이다. 전자 장치는 촬영 거리 값 및 피사계 심도 값을 검출 또는 산출하여 획득한다.
단계 S304에서 전자 장치는 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인지 여부를 판단한다. 단계 S306에서 전자 장치는 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인지 여부를 판단한다. 단계 S304와 S306의 순서는 실시예에 따라 변경될 수 있고 병렬적으로 수행되는 것도 가능하다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 심도가 얕은 렌즈(예를 들면, 광각 렌즈, 밝은 렌즈 등)가 선택된 경우, 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치는 단계 S306에서 먼저 심도가 얕은 렌즈가 선택되었는지 여부를 판단하고, 심도가 얕은 렌즈가 선택되었다면 단계 s304에서 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인지 여부를 판단한다.
제1 조건이 충족된다고 판단되면, 전자 장치는 제1 포커싱 동작을 수행한 이후에 추가적으로 제2 포커싱 동작을 수행하는 제1 모드로 동작한다. 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단되면, 전자 장치는 제1 포커싱 동작을 수행하고 제2 포커싱 동작은 수행하지 않는 제2 모드로 동작한다.
전자 장치가 제1 모드로 동작하면, 단계 S308, S310, S312가 수행된다.
단계 S308에서 전자 장치는, 광축 방향의 전자 장치의 움직임 값을 산출한다. 전자 장치는 다양한 종류의 움직임 센서를 이용하여 전자 장치의 움직임을 검출한다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 6축 가속도 센서를 이용한다. 전자 장치는 6축 가속도 센서에서 광축 방향의 가속도를 적분하여 광축 방향의 움직임 값을 산출할 수 있다. 다만, 움직임 센서의 검출 값이 제2 포커싱 동작 이외의 다른 동작에 이용될 수 있으므로, 제2 모드로 동작하는 경우에도 제2 포커싱 동작 이외의 다른 동작을 위해 움직임 값을 산출하는 처리는 수행될 수 있다.
다음으로, 단계 S310에서 전자 장치는, 광축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치는 전자 장치의 광축 방향의 움직임을 보상하기 위한 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치는 촬영 영상에서 광축 방향의 움직임에 의한 영향을 상쇄시키기 위한 포커싱 렌즈의 이동량 및 이동 방향을 산출하여, 포커싱 렌즈의 이동량 및 이동 방향을 나타내는 포커싱 보정 값을 산출한다. 전자 장치는 포커싱 보정 값을 이용하여, 초점 렌즈를 구동시키기 위한 구동 신호를 생성한다.
단계 S312에서 전자 장치는, 초점 렌즈를 구동하여 제2 포커싱 동작을 수행한다. 전자 장치는 포커싱 보정 값에 기초하여 생성된 구동 신호에 기초하여 카메라 모듈의 초점 렌즈를 구동한다.
일 실시예에 따르면, 제1 조건을 충족하는지 여부는, 촬영 거리가 변경될 때마다 판단될 수 있다. 촬영 거리는 제1 포커싱 동작의 결과 값에 의해 획득되거나, 별개의 제2 센서를 이용하여 획득될 수 있다. 전자 장치는, 촬영 거리가 변경되면, S302의 제1 포커싱 동작을 수행하고, S304 및 S306의 제1 조건 충족 여부를 판단하는 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치는 제1 조건이 충족되어 제1 모드로 동작한다고 판단되면, 프리뷰 영상을 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호에 의한 영상 캡쳐를 수행하는 노광 구간 동안, 광축 방향의 움직임을 트래킹하고, 광축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값 산출 및 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 제2 포커싱 동작은 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 연속적으로 수행될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 조건을 충족하는지 여부는, 제1 포커싱 동작이 수행될 때마다 판단될 수 있다. 전자 장치는 제1 포커싱 동작의 결과 값에 의해 촬영 거리를 획득하고, 획득된 촬영 거리에 기초하여 제1 조건을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치는 제1 조건이 충족되어 제1 모드로 동작한다고 판단되면, 프리뷰 영상을 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호에 의한 영상 캡쳐를 수행하는 노광 구간동안, 광축 방향의 움직임을 트래킹하고, 광축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값 산출 및 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 제2 포커싱 동작은 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 연속적으로 수행될 수 있다.
단계 S304 또는 S306에서 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단되면, 전자 장치는 제2 모드로 동작한다. 제2 모드에서 전자 장치는 제1 포커싱 동작의 수행 이후에 제2 포커싱 동작을 추가적으로 수행하지 않는다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100a)는 회로 블록(410) 및 광각 카메라 모듈(420)을 포함하는 카메라 모듈(110)을 포함한다. 도 4에서는 카메라 모듈(110)에 광각 카메라 모듈(420)만 도시하였지만, 카메라 모듈(110)이 광각 카메라 모듈(420) 외에 망원 카메라 모듈 등 다른 카메라 모듈을 추가적으로 구비하는 것도 가능하다.
회로 블록(410)은 AP(430, Application processor), OIS MCU(440, Optical Image Stabilization Micro Controller Unit), 및 6축 센서(220a)를 포함한다. 여기서 AP(430)와 OIS MCU(440)는 도 2의 프로세서(210)에 대응된다. 6축 센서(220a)는 도 2의 제1 센서(220)에 대응된다. 본 개시에서는 AP(430)를 제1 프로세서, OIS MCU(440)를 제2 프로세서로도 칭한다.
AP(430)는 전자 장치(100a) 전반의 동작을 제어한다. AP(430)는 중앙처리장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 비디오 처리 장치(VPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), 모뎀 등이 구비된 칩셋으로서, System on Chip(SoC) 형태로 구현된다. AP(430)는 카메라 모듈(110)을 제어하고 구동하는 카메라 제어 블록(432)을 포함할 수 있다.
카메라 제어 블록(432)은 오토 포커싱(Auto Focusing, AF), 오토 익스포저(Auto Exposure) 등의 카메라 제어 동작을 수행할 수 있다. 카메라 제어 블록(432)은 전자 장치(100a)의 촬영 모드에서 AF 동작을 수행한다. 만약, 전자 장치(100a)가 수동 촬영 모드로 동작하는 경우, 카메라 제어 블록(432)은 사용자에 의해 입력된 사용자 입력 신호에 기초하여 초점 렌즈의 렌즈 타겟 위치를 결정한다.
AF 동작은 촬영 모드가 시작되면 실시간으로 피사체에 초점을 맞추기 위해 초점 렌즈의 렌즈 타겟 위치를 결정한다. 카메라 제어 블록(432)은 AF 동작에 의해 결정된 렌즈 타겟 위치 정보를 OIS MCU(440)로 출력한다. 카메라 제어 블록(432)의 AF 동작은 적외선 센서나 레이저 센서 등의 거리 센서를 이용하여 AF를 수행하는 액티브 AF 또는 영상 데이터에 기초하여 AF 동작을 수행하는 패시브 AF 등의 다양한 방식을 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100a)는 거리 센서에 대응하는 제2 센서를 포함하고, 제2 센서의 검출 값에 기초하여, 피사체까지의 거리를 결정하고, 결정된 피사체까지의 거리에 기초하여 AF 동작을 수행한다. 전자 장치(100a)는 피사체까지의 거리에 기초하여, 초점 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 결정된 초점 렌즈의 타겟 위치에 기초하여 AF 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 영상 데이터에 기초하여, 콘트라스트 AF 등의 방식을 이용하여 AF 동작을 수행한다.
6축 센서(220a)는 3축에 대한 각속도와 3축에 대한 가속도를 검출하는 센서이다. 3축에 대한 각속도는 yaw, pitch, roll 방향의 각속도를 포함한다. 3축에 대한 가속도는 x축, y축, z축 방향의 가속도를 포함한다. 6축 센서(220a)는 3축의 각속도 값 및 3축의 가속도 값을 포함하는 센서 검출 값을 OIS MCU(440)로 출력한다.
OIS MCU(440)는 렌즈 타겟 위치 정보에 기초하여 카메라 모듈(110)의 렌즈를 구동하기 위한 구동 신호를 생성한다. 카메라 모듈(110)은 OIS MCU(440)로부터 입력된 구동 신호에 기초하여 렌즈(424)를 구동한다. OIS MCU(440)는 AP(430)의 카메라 제어 블록(432)으로부터 렌즈 타겟 위치가 입력되면, 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈(110)로 출력한다. 카메라 모듈(110)은 구동 신호가 입력되면, 구동 신호에 따라 렌즈(424)를 구동한다.
OIS MCU(440)는 전자 장치(100a)가 제1 모드로 동작하는 경우, 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 생성한다. AP(430)는 촬영 거리 및 피사계 심도 값에 기초하여, 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할지를 결정한다. AP(430)는 제1 모드 또는 제2 모드로 동작하는지에 대한 모드 정보를 OIS MCU(440)로 출력한다. OIS MCU(440)는 AP(430)로부터 입력된 모드 정보에 기초하여, 제1 모드로 동작하는 경우, 6축 센서(220a)로부터 입력된 센서 검출 값을 이용하여, 포커싱 보정 값을 산출한다. OIS MCU(440)는 센서 검출 값 중 z축 방향의 가속도 값을 이용하여, z축 방향의 움직임을 보상하기 위한 포커싱 보정 값을 생성한다. 또한, OIS MCU(440)는 포커싱 보정 값에 대응하는 구동 신호를 생성하고, 카메라 모듈(110)로 출력하여 제2 포커싱 동작을 수행한다. 카메라 모듈(110)은 포커싱 보정 값에 대응하는 구동 신호를 입력 받아, 제2 포커싱 동작을 수행한다.
OIS MCU(440)는 프리뷰 영상을 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호 입력 이후의 노광 구간 동안 z축 방향의 움직임 값을 트래킹한다. 또한, OIS MCU는 z축 방향의 움직임 값을 보상하기 위한 포커싱 보정 값 및 대응하는 구동 신호를 z축 방향의 움직임 트래킹 결과에 따라 업데이트한다. 이에 따라, 카메라 모듈(110)의 렌즈(424)는 구동 신호에 따라 z축 방향의 움직임을 트래킹하면서 구동된다.
OIS MCU(440)는 AP(430)로부터 프리뷰 영상을 생성하는 구간에 대한 정보 및 셔터 릴리즈 신호 입력 이후의 노광 구간에 대한 정보를 받을 수 있다. 예를 들면, OIS MCU(440)는 프리뷰 모드에 해당한다는 정보, 셔터 릴리즈 신호 입력 정보 및 노광 시간에 대한 정보 등을 수신할 수 있다.
다른 예로서, OIS MCU(440)는 카메라 모듈(110)로부터 노광 구간에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, OIS MCU(440)는 촬상 소자(422)의 인에이블(enable) 정보 또는 리드아웃 정보로부터 노광 구간에 대한 정보를 획득할 수 있다. OIS MCU(440)는 촬상 소자(422)가 인에이블되는 구간 또는 촬상 소자(422)로부터 촬상 신호가 리드아웃 되는 구간동안 z축 방향의 움직임 값을 트래킹하고, 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치 결정 직후에 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치 결정이 완료되면 z축 방향의 움직임 값에 기초하여 포커싱 보정 값을 생성한다. 즉, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치 결정 직후에 제2 포커싱 동작을 개시할 수 있다. 이러한 경우, OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 위한 타겟 위치에 제2 포커싱 동작을 위한 포커싱 보정 값을 합산하여 구동 신호를 생성하고 카메라 모듈(110)을 제어할 수 있다.
OIS MCU(440)는 전자 장치(100a)가 제2 모드로 동작하는 경우, 제2 포커싱 동작은 추가로 수행하지 않는다. 따라서 OIS MCU(440)는 제2 모드로 동작하는 경우, AP(430)의 카메라 제어 블록(432)에 의해 생성된 렌즈 타겟 위치에 기초하여 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 생성하여 카메라 모듈(110)로 출력하고, 6축 센서(220a)의 센서 검출 값에 기초한 z축 방향 움직임 보정은 수행하지 않는다. 다만, 일 실시예에 따르면, OIS MCU(440)는 z축 방향의 움직임 보정 이외에, 각속도 방향의 움직임 보정을 위한 처리를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(110)은 복수의 카메라 모듈(110)을 포함하고, 전자 장치(100a)는 광각 카메라 모듈(420)이 활성화된 경우에, 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할 수 있다. 복수의 카메라 모듈(110)이 광각 카메라 모듈(420)과 망원 카메라 모듈을 포함하는 경우, AP(430)는 피사체까지의 거리, 초점 거리, 촬영 모드, 피사체의 종류 등에 기초하여 카메라 모듈(110)의 광각 카메라 모듈(420) 또는 망원 카메라 모듈 중 하나를 선택할 수 있다.
예를 들면, 사용자에 의해 입력된 줌 제어 신호에 기초하여, 줌 인되어 초점 거리가 길어지는 경우, AP(430)는 망원 카메라 모듈을 활성화하고, 줌 아웃되어 촬영 거리가 짧아지는 경우 AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)을 활성화할 수 있다.
다른 예로서, 가까이 있는 피사체를 촬영하는 접사 모드인 경우, AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)을 활성화 시키고, 풍경과 같이 먼 거리의 피사체를 촬영하는 모드인 경우 AP(430)는 망원 카메라 모듈을 활성화 시킬 수 있다. 또한, 별도의 촬영 모드들이 설정되고, 인물 모드인 경우 AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)을 활성화하고, 풍경 모드인 경우 AP(430)는 망원 카메라 모듈을 활성화할 수 있다.
그런데 망원 카메라 모듈이 활성화되는 모드에서는, 초점 거리가 길게 설정되어 피사계 심도가 깊기 때문에, z축 방향 손떨림이 있더라도 피사체가 피사계 심도 내에 있도록 유지될 가능성이 높다. 따라서 본 개시의 일 실시예에 따르면, AP(430)는 광각 카메라 모듈(420)이 선택되어 활성화되는 경우에만, 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 제1 조건을 만족하는 경우 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하도록 전자 장치(100a)를 제어할 수 있다. 이러한 경우, AP(430)는 망원 카메라 모듈이 선택되어 활성화되면 제1 조건의 만족여부를 판단하지 않고, 제2 모드로 동작한다.
카메라 모듈(110)이 초광각 카메라 모듈, 광각 카메라 모듈, 및 망원 카메라 모듈의 3개의 카메라 모듈을 포함하는 경우, AP(430)는 초광각 카메라 모듈이 활성화되는 경우에만 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 제1 조건을 만족하는 경우 제1 모드로 동작할 수 있다. 광각 카메라 모듈 또는 망원 카메라 모듈이 활성화되는 경우, AP(430)는 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하지 않고 제2 모드로 동작할 수 있다.
다른 예로서, 카메라 모듈(110)이 초광각 카메라 모듈, 광각 카메라 모듈, 및 망원 카메라 모듈의 3개의 카메라 모듈을 포함하는 경우, AP(430)는 초광각 카메라 모듈 또는 광각 카메라 모듈이 활성화되는 경우에만 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 제1 조건을 만족하는 경우 제1 모드로 동작할 수 있다. 망원 카메라 모듈이 활성화되는 경우, AP(430)는 제1 조건을 만족하는지 여부를 판단하지 않고 제2 모드로 동작할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 제어 블록, 6축 센서, OIS MCU, 및 카메라 모듈을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 OIS MCU(440)는 direct current(DC)-Cut Filter(510, 즉, 저주파 필터), 제1 적분 블록(512), 제1 하이패스필터(HPF, High Pass Filter, 514), 제2 적분 블록(516), 제2 하이패스필터(518), 및 합산 블록(520)을 포함한다.
OIS MCU(440)는 제1 모드로 동작하는 경우, z축 방향의 움직임 값 산출 및 포커싱 보정 값 생성 처리 동작을 활성화한다. 카메라 제어 블록(432)은 전자 장치(100a)가 제1 모드로 동작하는 경우, 제2 포커싱 동작을 인에이블하는 제어 신호를 생성하여 OIS MCU(440)로 출력한다.
OIS MCU(440)의 DC-Cut Filter(510)는 6축 센서(220a)로부터 z축 방향의 가속도를 입력 받는다. DC-Cut Filter(510)는 z축 방향의 가속도 값에서 DC 성분을 제거하여, 중력 가속도 성분 및 오프셋 성분을 제거한다.
다음으로 DC-Cut Filter(510)는 처리된 가속도 값을 제1 적분 블록(512)으로 출력한다. 제1 적분 블록(512)은 가속도 값을 시간에 대해 적분한다. 제1 적분 블록(512)의 출력 값은 제1 하이패스필터(514)로 입력된다.
제1 하이패스필터(514)는 제1 적분 블록(512)의 출력 값에서 저주파 성분을 제어하여, 적분 처리에서 오차가 누적되어 발생하는 적분 드리프트(drift)를 제거한다. 6축 센서(220a)에 의해 측정되는 가속도는 노이즈 등의 요인에 의해 측정 값에 오차가 발생한다. 적분 처리를 하는 경우, 측정 값의 오차가 적분 시에 누적되어, 적분 결과 값이 드리프트 되는 현상이 발생한다. 제1 하이패스필터(514)는 이러한 드리프트 현상에 따른 적분 드리프트 값을 제거한다. 제1 적분 블록(512)의 출력 값을 제1 하이패스필터(514)에서 처리하면, 속도 값이 획득된다.
다음으로, 제1 하이패스필터(514)는 속도 값을 제2 적분 블록(516)으로 출력한다. 제2 적분 블록(516)은 속도 값을 시간에 대해 적분한다. 제2 적분 블록(516)의 출력 값은 제2 하이패스필터(518)로 입력된다. 제2 하이패스필터(518)는 제2 적분 블록(516)의 출력 값에서 저주파 성분을 제거하여, 적분 드리프트 값을 제거한다. 제2 하이패스필터(518)의 출력 값은 거리 값에 대응된다. OIS MCU(440)는 거리 값으로부터 포커싱 보정 값을 생성한다. OIS MCU(440)는 제2 적분 블록(516)의 출력 값에 게인 값을 곱하여 포커싱 보정 값을 생성한다. 포커싱 보정 값은 합산 블록(520)으로 입력된다. 포커싱 보정 값은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 1에서 Gain은 게인 값을 나타내고, Acc는 z축 가속도 값을 나타낸다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000001
합산 블록(520)은 AP(430)의 카메라 제어 블록(432)으로부터 입력된 렌즈 타겟 위치 정보 및 포커싱 보정 값을 입력 받아 합산한다. 합산 블록(520)은 입력된 렌즈 타겟 위치 정보 및 포커싱 보정 값의 합을 렌즈 구동 신호로서 카메라 모듈(110a)로 출력한다.
합산 블록(520)은 제1 포커싱 동작을 위한 렌즈 타겟 위치 정보를 입력 받아 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 카메라 모듈(110a)로 출력한다. 또한, 합산 블록(520)은 제2 포커싱 동작을 위한 포커싱 보정 값을 입력 받아 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호를 카메라 모듈(110a)로 출력한다. 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호의 출력과 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호의 출력은 서로 다른 시간 구간에 출력될 수 있다. 따라서 OIS MCU(440)는 제1 포커싱 동작을 완료한 후에 제2 포커싱 동작을 수행하도록 카메라 모듈(110a)을 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100a)가 제2 포커싱 동작이 비활성화된 제2 모드로 동작하는 경우, 합산 블록(520)은 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호만 입력받아 출력한다. 또한, 전자 장치(100a)가 수동 초점(MF) 모드로 동작하는 경우, 제1 포커싱 동작을 위한 구동 신호(즉, 렌즈 타겟 위치)는 합산 블록(520)으로 입력되지 않고, 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호만 합산 블록(520)으로 입력되어, 제2 포커싱 동작을 위한 구동 신호가 카메라 모듈(110a)로 입력된다.
카메라 모듈(110a)은 OIS MCU(440)로부터 입력된 구동 신호를 수신하고, 카메라 모듈(110a)의 렌즈 구동 회로(530a, 530b)가 포커스 렌즈(112)를 구동한다. 렌즈 구동 회로(530a, 530b)는 구동 신호에 따라 광축 방향(F)으로 포커스 렌즈(112)를 구동할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리를 설명하기 위한 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 피사체(120a, 120b)까지의 촬영 거리를 기준으로 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정한다. 피사체(120a, 120b)까지의 촬영 거리는 초점 렌즈의 중심을 기준으로 결정될 수 있다. 전자 장치(100)는 촬영 거리가 짧아질수록 피사계 심도가 얕아진다. 피사계 심도가 얕아지면 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(610)에 의해 피사체(120a)가 피사계 심도 범위를 벗어날 수 있다. 따라서 촬영 거리가 짧아지면, 전자 장치(100)의 광축 방향의 흔들림(610)이 촬영 영상에 나타날 가능성이 높다. 특히 제1 포커싱 동작이 종료된 노광 구간 동안 광축 방향의 흔들림(610)이 발생하면, 피사체(120a)가 피사계 심도를 벗어난 상태로 신호가 누적되어, 촬영 영상에서 피사체(120a)의 초점이 맞지 않을 수 있다.
반면에 촬영 거리가 일정 거리 이상인 경우, 피사계 심도가 깊어지면서, 광축 방향의 흔들림(610)이 발생하더라도 피사체(120b)는 피사계 심도 범위 내에 있게 되어, 촬영 영상에서 광축 방향의 흔들림(610)의 영향이 나타나지 않을 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인 경우, 제2 포커싱 동작을 추가적으로 수행할지 여부를 판단하고, 촬영 거리가 거리 기준 값 이상인 경우에는 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는다. 이와 같이 촬영 거리를 기준으로 제2 포커싱 동작을 수행 여부를 결정함에 의해, 추가적인 흔들림 보정이 필요한 경우에만 제2 포커싱 동작을 수행하고, 불필요한 추가 구동을 수행하는 것을 방지한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 촬영 거리가 100mm 미만인 경우, 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 판단하고, 촬영 거리가 100mm 이상인 경우에는 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는다. 촬영 거리가 100mm 이상인 경우에는 피사계 심도가 얕은 구간을 벗어나기 때문에, 전자 장치(100)는 제1 포커싱 동작 이후의 광축 방향의 흔들림을 추가적으로 보정하지 않고 촬영을 수행한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 피사계 심도를 산출하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 초점 렌즈(710), 촬상 소자(720), 제1 경로의 빛, 제2 경로의 빛, 및 제3 경로의 빛을 나타낸다.
전자 장치(100)는 촬영 거리가 거리 기준 값 미만인 경우, 피사계 심도가 심도 기준 값 이하인지 여부를 판단한다. 광축 방향의 흔들림은, 피사계 심도가 얕은 경우에 문제되기 때문에, 촬영 거리가 짧은 경우로 하더라도, 전자 장치(100)는 피사계 심도가 얕지 않은 경우에는 광축 방향의 흔들림 보정을 위한 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는다.
피사계 심도는 촬영 시 초점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역이다. 피사계 심도가 깊다고 하면 초점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역의 길이가 긴 것을 의미하고, 피사계 심도가 얕다고 하면 초점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역의 길이가 짧은 것을 의미한다. 피사계 심도는 조리개 값, 렌즈의 초점 길이, 또는 피사체까지의 거리로 달라질 수 있다. 피사계 심도는 조리개 값이 작아질수록 깊어지고, 피사체까지의 거리가 멀어질수록 깊어진다.
본 개시의 실시예들은 피사체까지의 거리인 촬영 거리 변수에 의해 피사계 심도 값을 측정한다.
촬영 거리(a)는 초점 렌즈(710)의 중심 축(730)으로부터 피사체 위치(734)까지의 거리를 의미한다. 피사계 심도(702)는 촬영 거리(a), 상 거리(b), 픽셀 사이즈(Psize), F 넘버(F#), 및 초점 거리(f)에 의해 결정된다. 촬영 거리(a)는 앞서 설명한 바와 같이, 제2 센서에 의해 측정되거나, 제1 포커싱 동작의 결과 값에 기초하여 결정될 수 있다.
상 거리(b)는 초점 렌즈(710)의 중심 축(730)으로부터 결상 위치(736)까지의 거리를 나타낸다. 도 7에서는 빛의 제1 경로를 기준으로 피사체 위치(734)와 결상 위치(736)를 나타내었다. 초점 거리(f)는 초점 렌즈(710)로 들어오는 입사광이 굴절하여 한 지점으로 모이는 지점과 초점 렌즈(710)의 중심 축(730) 사이의 거리이다. 초점 거리(f)는 초점 렌즈(710)의 종류에 따라 결정된다.
촬영 거리(a), 상 거리(b), 및 초점 거리(f) 사이에는 렌즈의 공식에 따라 수학식 2과 같은 관계가 성립한다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000002
촬영 거리(a)는 앞서 설명한 바와 같이 측정할 수 있고, 초점 거리(f)는 렌즈의 종류에 의해 결정되므로, 상 거리(b)는 수학식 3과 같이 촬영 거리(a)와 초점 거리(f)로부터 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000003
F 넘버(F#)는 수학식 4와 같이, 초점 거리(f) 및 렌즈 직경(D)에 의해 결정된다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000004
피사계 심도는 수학식 5와 같이 후방 심도(704)와 전방 심도(706)의 차이로 정의된다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000005
전방 심도(706)는 수학식 6과 같이 정의되고, 후방 심도(704)는 수학식 7과 같이 정의된다. 픽셀 사이즈(Psize)는 이미지 센서의 픽셀 사이즈 값으로서, 이미지 센서의 스펙 정보로부터 획득 가능하다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000006
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000007
전방 심도와 후방 심도 값을 수학식 5의 피사계 심도 공식에 대입하면, 피사계 심도 값은 수학식 8과 같이 정의된다.
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000008
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000009
Figure PCTKR2022004177-appb-img-000010
따라서, 피사계 심도(702)는 상 거리(b)가 길어질수록 얕아지고, 상 거리(b)는 촬영 거리(a)가 짧아질수록 길어진다. 결국 촬영 거리(a)가 짧아질수록 피사계 심도(702)는 얕아지게 된다.
전자 장치(100)는 픽셀 사이즈(Psize), F 넘버(F#), 상 거리(b), 및 초점 거리(f)로부터 피사계 심도를 산출하고, 피사계 심도가 심도 기준 값 이하인지 여부를 판단한다. 일 실시예에 따르면, 심도 기준 값은 8mm로 설정된다. 따라서 전자 장치(100)는 촬영 거리가 거리 기준 값 100mm 미만이고, 피사계 심도가 심도 기준 값 8mm 이하인 경우, 제1 조건을 만족한다고 판단하고 제2 포커싱 동작을 활성화시킨다.
일 실시예에 따르면, 초점 거리, 픽셀 사이즈, 및 F 넘버는 각 카메라 모듈 별로 표 1과 같이 미리 저장될 수 있다.
광각 카메라 모듈 초광각 카메라 모듈
초점 거리(mm) 6.65 2.22
픽셀 사이즈(mm) 0.00080 0.00140
F 넘버(mm) 1.890 2.280
*도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 손떨림 양 및 카메라 모듈의 심도를 나타낸 도면이다.
전자 장치(100)의 카메라 모듈로 근접 거리의 피사체(820)를 촬영하는 경우, 피사계 심도는 촬영 거리에 의해 결정되며, 화각에 따른 변수는 아님을 알 수 있다. 초광각 카메라 모듈의 경우, 화각이 120도 이상인데, 이러한 카메라 모듈은 최지근 촬영 거리가 50mm 이하이기 때문에, 피사계 심도가 얕게 결정될 가능성이 높다. 따라서 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는 단순히 광각을 참조하여 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정하지 않고, 촬영 거리와 피사계 심도를 기준으로 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정한다.
근접한 거리의 피사체(820)를 촬영하는 카메라 모듈의 일례로서, 광각 카메라 모듈은 최지근 촬영 거리가 100mm이고, 최지근 촬영 거리로 촬영할 경우 피사계 심도가 1.2mm이다. 카메라 모듈의 다른 예로서, 초광각 카메라 모듈은 최지근 촬영 거리가 50mm이고, 최지근 촬영 거리로 촬영할 경우 피사계 심도가 5.9mm이다.
광각 카메라 모듈의 화각은 120도이고, 초광각 카메라 모듈의 화각은 83도인데, 초점 거리를 포함하는 렌즈 특성에 따라 넓은 화각을 갖게 되지만 이러한 화각에 의해 피사계 심도가 직접적으로 결정되는 것은 아니다.
따라서 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 이러한 각 카메라 모듈의 특징을 고려하여, 복수의 카메라 모듈 중, 초점 거리가 짧고, 피사계 심도가 얕은 특정 카메라 모듈이 선택될 때, 제1 조건의 충족여부를 판단하고, 제1 조건이 충족되면 제2 포커싱 동작을 수행할 수 있다.
또한, 전자 장치(100)의 촬영 동작에서 z축 방향(810)의 손떨림 양을 검출한 결과, 약 50mm 정도의 촬영 거리를 갖는 피사체(820)의 촬영 시, 약 8mm 정도의 손떨림이 측정되었다. 이러한 실험 결과에 따라 본 개시의 일 실시예에서는 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 결정하는 제1 조건의 심도 기준 값을 8mm로 결정하였다. 거리 기준 값 및 심도 기준 값은 실시예에 따라 변경 가능하다. 일 실시예에 따르면, 사용자는 제2 포커싱 동작을 수행할지 여부를 판단할 때 사용되는 거리 기준 값 및 심도 기준 값을 사용자 입력에 의해 변경할 수 있다. 전자 장치(100)는 사용자 입력에 기초하여 거리 기준 값 또는 심도 기준 값을 변경할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 거리와 피사계 심도의 관계를 나타낸 그래프이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 촬영 거리가 짧아짐에 따라 피사계 심도가 얕아지고, 촬영 거리가 길어짐에 따라 피사계 심도가 깊어지는 것을 알 수 있다. 이러한 변화 양상은 카메라 모듈의 종류에 따라 다르게 나타난다.
도 9는 도 8에서 예로든 초광각 카메라 모듈과 광각 카메라 모듈에 대해 촬영 거리와 피사계 심도 사이의 관계를 나타낸다. 우선 두 종류의 카메라 모듈 모두 촬영 거리가 긴 원거리 촬영에서는 피사계 심도가 깊다. 특히 초광각 카메라 모듈의 경우, 촬영 거리가 늘어남에 의해 피사계 심도가 급격하게 깊어지는 것을 확인할 수 있다. 피사계 심도가 깊어지면, 전자 장치(100)에서 광축 방향의 흔들림이 발생하더라도 피사체가 피사계 심도 내에 있기 때문에, 광축 방향의 흔들림 보정이 필요 없다. 도 9의 그래프를 통해, 원거리 촬영의 경우 광축 방향의 흔들림 보정을 위한 제2 포커싱 동작이 필요 없음을 알 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 촬영 거리 정보를 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100b)는 영상 데이터에 기초하여 촬영 거리를 산출한다. 전자 장치(100b)의 카메라 모듈(110)은 피사체를 촬영하여 영상 데이터를 생성하고, 영상 데이터를 프로세서(210)로 출력한다.
프로세서(210)의 카메라 제어 블록(1010)는 영상 데이터를 이용하여 카메라를 제어하기 위한 처리를 한다. 카메라 제어 블록(1010)은 앞서 도 4에서 설명한 AP(430)의 카메라 제어 블록(432)에 대응될 수 있다. 카메라 제어 블록(1010)은 영상 데이터를 이용하여 포커싱 처리를 수행한다. 포커싱 처리는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 포커싱 처리는 예를 들면, 영상 데이터를 이용한 콘트라스트 AF(Contrast Auto-focusing) 방식, 위상차 AF 등의 방식을 이용할 수 있다. 콘트라스트 AF 방식에서는 초점 렌즈를 계속 이동시키면서 영상 데이터의 엣지(edge)에서 콘트라스트를 측정하고, 콘트라스트가 최대가 되었을 때 초점이 맞는다고 판정한다. 이러한 콘트라스트 AF 방식에 의해 결정된 초점 렌즈의 렌즈 타겟 위치에 기초하여, 카메라 제어 블록(1010)은 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.
카메라 제어 블록(1010)은 콘트라스트 AF에 의해 결정된 렌즈 타겟 위치로부터 상 거리(b)를 획득하고, 렌즈의 초점 거리(f)와 상 거리(b)를 이용하여 수학식 1의 렌즈의 공식을 이용하여 촬영 거리(a)를 획득할 수 있다. 이와 같이 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 영상 데이터로부터 포커싱 처리를 수행하고, 포커싱 처리의 결과 값에 따라 촬영 거리(a)를 산출하여 촬영 거리 정보를 획득한다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(100c)는 카메라 모듈(110), 프로세서(210), 제1 센서(220), 및 제2 센서(1110)를 포함한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100c)는 전방의 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 제2 센서(1110)를 포함한다. 전자 장치(100c)는 제2 센서(1110)의 검출 값을 이용하여, 피사체까지의 거리인 촬영 거리를 측정할 수 있다.
제2 센서(1110)는 전방의 물체까지의 거리를 측정하는 센서이다. 제2 센서(1110)는 ToF(Time of Flight) 방식의 다양한 종류의 센서로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 초음파 센서, 적외선 센서, 라이다(LIDAR; laser imaging, detection, and ranging) 센서, 레이더(RADAR; radio detection and ranging) 센서, 카메라 센서 등으로 구현될 수 있다. 일 실시예에 다르면, 제2 센서(1110)는 카메라 모듈(110)의 이미지 센서 내의 일부 화소에 내장되어 구현될 수 있다. 이미지 센서는 위상차를 검출하는 위상차 검출용 화소를 포함하고, 프로세서(210)는 위상차 검출용 화소의 출력 값을 이용하여 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.
프로세서(210)는 제2 센서(1110)의 센서 검출 값을 이용하여 촬영 거리를 산출한다. 또한, 프로세서(210)는 제2 센서(1110)의 센서 검출 값을 이용하여 포커싱 처리를 수행할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(110a, 110b)은 복수의 카메라 모듈을 포함한다. 예를 들면, 카메라 모듈(110a)은 광각 카메라 모듈(1210)과 망원 카메라 모듈(1220)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 카메라 모듈(110b)은 초광각 카메라 모듈(1230), 광각 카메라 모듈(1210), 및 망원 카메라 모듈(1220)을 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 촬영 거리, 촬영 모드, 또는 줌 제어 신호 등에 기초하여, 복수의 카메라 모듈(1210, 1220, 1230) 중 하나를 선택하여, 촬영을 수행할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 줌 인 제어 신호에 의해 줌 레벨이 높아지면 망원 카메라 모듈(1220)을 선택하고, 줌 아웃 제어 신호에 의해 줌 레벨이 낮아지면서 광각 카메라 모듈(1210) 및 초광각 카메라 모듈(1230)을 순차적으로 선택할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(210)는 풍경 모드에서 망원 카메라 모듈(1220)을 선택하고, 인물 모드, 접사 모드 등에서 초광각 카메라 모듈(1230) 또는 광각 카메라 모듈(1210)을 선택할 수 있다. 다른 예로서, 프로세서(210)는 촬영 거리가 제1 기준 값 이하이면 초광각 카메라 모듈(1230)을 선택하고, 촬영 거리가 제1 기준 값과 제2 기준 값 사이이면 광각 카메라 모듈(1210)을 선택하고, 촬영 거리가 제2 기준 값 이상이면 망원 카메라 모듈(1220)을 선택할 수 있다.
프로세서(210)는 복수의 카메라 모듈 중 광각 카메라 모듈(1210) 또는 초광각 카메라 모듈(1230)이 선택된 경우에만, 촬영 거리 및 피사계 심도가 제1 조건을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, z축 흔들림 보정은 촬영 거리가 짧고 피사계 심도가 얕은 경우에 필요하고, 촬영 거리가 길고 피사계 심도가 깊은 경우는 필요성이 적다.
따라서 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 망원 카메라 모듈(1220)이 선택된 경우에는 z축 흔들림 보정이 불필요하다고 판단하고, 제1 조건의 충족 여부를 판단하지 않는다. 이러한 추가적인 조건에 의해, 프로세서(210)는 다수의 연산이 요구되는 제1 조건의 충족 여부 판단을 불필요하게 수행하는 것을 방지하여, 처리량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 흔들림 보정을 수행하는 구성을 나타낸 도면이다.
3차원 공간에서 물체의 자유도는 총 6개의 축으로, 회전 운동인 pitch, yaw, roll과 상하, 좌우, 전후 방향으로의 직선 운동인 x, y, z축 쉬프트를 포함한다. 전자 장치(100)는 3차원 공간 내에서 움직일 수 있고, 흔들림은 이러한 6개의 축의 움직임 성분을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 제1 센서(220)는 이러한 6축 방향의 움직임을 검출한다.
프로세서(210)는 제1 센서(220)로부터 6축 방향의 움직임 성분을 나타내는 센서 검출 값을 수신한다. 센서 검출 값은 pitch 성분의 각속도, yaw 성분의 각속도, roll 성분의 각속도, x축 가속도, y축 가속도, 및 z축 가속도를 포함한다. 프로세서(210)는 제1 센서(220)의 센서 검출 값을 이용하여 흔들림 보정을 수행한다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 제1 조건의 충족 여부에 상관 없이, pitch, yaw, roll 성분의 각속도 방향의 흔들림 및 x축, y축 방향의 흔들림은 항상 보정을 수행하고, z축 방향의 흔들림 보정은 제1 조건이 충족된 경우에만 수행할 수 있다. 여기서 제1 조건의 충족 여부에 상관 없이, pitch, yaw, roll 성분의 각속도 방향의 흔들림 및 x축, y축 방향의 흔들림을 보정하는 흔들림 보정을 제1 흔들림 보정으로 칭하고, 제1 조건이 충족되는 경우 수행되는 z축 방향의 흔들림 보정을 제2 포커싱 동작이라고 칭한다.
제1 흔들림 보정은 광학식 보정 방식 또는 전자식 보정 방식을 이용할 수 있다. 광학식 흔들림 보정은 이미지 센서 시프트 방식 또는 렌즈 시프트 방식을 이용할 수 있다.
이미지 센서 시프트 방식은, 이미지 센서(1330)를 전자 장치(100)가 움직이는 반대 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정하는 방식이다. 전자 장치(100)가 왼쪽으로 움직이면 이미지 센서(1330)를 오른쪽으로 움직이고, 전자 장치(100)가 아래쪽으로 움직이면 이미지 센서(1330)를 위쪽으로 움직인다. 이미지 센서 시프트 방식은 렌즈의 종류에 상관없이 적용 가능하다. 렌즈 시프트 방식은 카메라 모듈(110)의 일부 렌즈를 이동시켜 흔들림을 보정한다. 렌즈 시프트 방식은 카메라 모듈(110) 내에 흔들림 보정용 렌즈(1310)을 구비하고, 전자 장치(100)의 움직임을 보상하도록 흔들림 보정용 렌즈(1310)을 움직여 흔들림을 보정한다. 전자 장치(100)는 흔들림 보정용 렌즈(1310)를 흔들림이 일어나는 반대 방향으로 이동시켜 전자 장치(100)의 흔들림을 보정할 수 있다.
전자식 흔들림 보정은 영상 데이터에 대한 영상 처리를 이용하여 흔들림을 보정하는 방식이다. 일 실시예에 따른 전자식 흔들림 보정 기능은 고감도 설정으로 셔터 속도를 확보하는 것이다. 다른 실시예에 따른 전자식 흔들림 보정은, 노출을 낮게 설정하여 셔터 속도를 빠르게 한 후 촬영한 사진의 밝기를 향상시키는 방식으로 흔들림을 보정한다.
제2 포커싱 구동은 제1 흔들림 보정과 별개로, 제1 조건이 만족하는 경우, 초점 렌즈(1320)의 z축 방향 구동을 이용하여 수행된다. 따라서 제1 흔들림 보정과 제2 포커싱 구동은 수행되는 조건이 서로 상이하고, 흔들림 보정을 이용하여 이용되는 광학 소자가 상이한 차이가 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.
비교예 영상(1410)과 본 개시의 일 실시예에 따른 실시예 영상(1420)은 모두 촬영 거리 100mm 미만, 피사계 심도 8mm 이하에서 촬영되었다. 비교예 영상(1410)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되지 않았고, 실시예 영상(1420)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되었다.
도 14에 도시된 바와 같이, 비교예 영상(1410)에서는 인형의 머리카락 부분(1412), 얼굴의 주근깨 부분(1414)에서 흔들림에 의해 초점이 맞지 않아 촬영 영상에서 블러링이 나타난 것을 확인할 수 있다. 반면에 실시예 영상(1420)에서는 인형의 머리카락 부분(1422), 얼굴의 주근깨 부분(1424)에서 초점이 맞는 상태로 촬영되어, 촬영 영상이 선명하게 촬영된 것을 확인할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 촬영 영상과 비교예에 따른 촬영 영상을 비교한 도면이다.
비교예 영상(1510)과 본 개시의 일 실시예에 따른 실시예 영상(1520)은 모두 촬영 거리 100mm 미만, 피사계 심도 8mm 이하에서 촬영되었다. 비교예 영상(1510)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되지 않았고, 실시예 영상(1520)에서는 제2 포커싱 동작이 적용되었다.
도 15에 도시된 바와 같이, 비교예 영상(1510)에서는 인형의 입술 부분 부분(1512), 인형의 리본 부분(1514)에서 흔들림에 의해 초점이 맞지 않아 촬영 영상에서 블러링이 나타난 것을 확인할 수 있다. 반면에 실시예 영상(1520)에서는 인형의 입술 부분 부분(1522), 인형의 리본 부분(1524)에서 초점이 맞는 상태로 촬영되어, 촬영 영상이 선명하게 촬영된 것을 확인할 수 있다.
도 16은, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 16을 참조하면, 네트워크 환경(1600)에서 전자 장치(1601)는 제 1 네트워크(1698)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1602)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1699)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1604) 또는 서버(1608) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 서버(1608)를 통하여 전자 장치(1604)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 프로세서(1620), 메모리(1630), 입력 모듈(1650), 음향 출력 모듈(1655), 디스플레이 모듈(1660), 오디오 모듈(1670), 센서 모듈(1676), 인터페이스(1677), 연결 단자(1678), 햅틱 모듈(1679), 카메라 모듈(1680), 전력 관리 모듈(1688), 배터리(1689), 통신 모듈(1690), 가입자 식별 모듈(1696), 또는 안테나 모듈(1697)을 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서는, 전자 장치(1601)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1678))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1676), 카메라 모듈(1680), 또는 안테나 모듈(1697))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660))로 통합될 수 있다.
프로세서(1620)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1640))를 실행하여 프로세서(1620)에 연결된 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1620)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1676) 또는 통신 모듈(1690))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1632)에 저장하고, 휘발성 메모리(1632)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1634)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(1620)는 메인 프로세서(1621)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1623)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1601)가 메인 프로세서(1621) 및 보조 프로세서(1623)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1623)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1621)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1621)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)와 함께, 전자 장치(1601)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660), 센서 모듈(1676), 또는 통신 모듈(1690))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1680) 또는 통신 모듈(1690))의 일부로서 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(1601) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1608))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다.
인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1630)는, 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1620) 또는 센서 모듈(1676))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1640)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1630)는, 휘발성 메모리(1632) 또는 비휘발성 메모리(1634)를 포함할 수 있다.
프로그램(1640)은 메모리(1630)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1642), 미들 웨어(1644) 또는 어플리케이션(1646)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1650)은, 전자 장치(1601)의 구성요소(예: 프로세서(1620))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1650)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1655)은 음향 신호를 전자 장치(1601)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1655)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1660)은 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1660)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1660)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1670)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(1670)은, 입력 모듈(1650)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1655), 또는 전자 장치(1601)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1676)은 전자 장치(1601)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(1676)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1677)는 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(1677)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1678)는, 그를 통해서 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(1678)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1679)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1679)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1680)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1688)은 전자 장치(1601)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1688)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1689)는 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(1689)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1690)은 전자 장치(1601)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1690)은 프로세서(1620)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통신 모듈(1690)은 무선 통신 모듈(1692)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1694)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1698)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1699)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5세대(5G) 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN(wide area network))와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1604)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은 가입자 식별 모듈(1696)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1698) 또는 제 2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1601)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1692)은 4세대(4G) 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다.
무선 통신 모듈(1692)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)은 전자 장치(1601), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1604)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1699))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1692)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1697)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 서브스트레이트(예: PCB(printed circuit board)) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1698) 또는 제 2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1690)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1690)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1697)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1699)에 연결된 서버(1608)를 통해서 전자 장치(1601)와 외부의 전자 장치(1604)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1602, 또는 1604) 각각은 전자 장치(1601)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1602, 1604, 또는 1608) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1601)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1601)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1601)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1601)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1601)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1604)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1608)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1604) 또는 서버(1608)는 제 2 네트워크(1699) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1601)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 16의 전자 장치(1601)는 앞서 설명된 전자 장치(100, 100a, 100b, 또는 100c)에 대응되고, 프로세서(1620)는 앞서 설명된 프로세서(210)에 대응되고, 센서 모듈(1676)은 앞서 설명된 제1 센서(220) 또는 제2 센서(1110)에 대응되고, 카메라 모듈(1680)은 앞서 설명된 카메라 모듈(110, 110a, 또는 110b)에 대응될 수 있다.
도 17는, 일 실시예에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블럭도이다. 도 17를 참조하면, 카메라 모듈(1680)은 렌즈 어셈블리(1710), 플래쉬(1720), 이미지 센서(1730), 이미지 스태빌라이저(1740), 메모리(1750)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(1760)를 포함할 수 있다.
렌즈 어셈블리(1710)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1710)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 복수의 렌즈 어셈블리(1710)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(1680)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(1710)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(1710)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(1720)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플래쉬(1720)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다.
이미지 센서(1730)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(1710)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(1730)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR(infrared) 센서, 또는 UV(ultraviolet) 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(1730)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(1740)는 카메라 모듈(1680) 또는 이를 포함하는 전자 장치(1601)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(1710)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(1730)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(1730)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는 카메라 모듈(1680)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(1680) 또는 전자 장치(1601)의 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다.
메모리(1750)는 이미지 센서(1730)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(1750)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(1660)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(1750)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(1750)는 메모리(1630)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(1760)는 이미지 센서(1730)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(1750)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(1760)는 카메라 모듈(1680)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(1730))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(1750)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(1680)의 외부 구성 요소(예: 메모리(1630), 디스플레이 모듈(1660), 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608))로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(1760)는 프로세서(1620)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(1620)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1760)이 프로세서(1620)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(1620)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(1660)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(1601)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(1680)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(1680)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(1680)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 17의 렌즈 어셈블리(1710)는 앞서 설명된 초점 렌즈(112)에 대응되고, 이미지 센서(1730)는 앞서 설명된 촬상 소자(422) 또는 이미지 센서(1330)에 대응되고, 이미지 스태빌라이저(1740)는 도 13에서 설명된 제1 흔들림 보정을 수행하는 구성 요소에 대응될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는 도 13에서 설명된 제1 흔들림 보정과 제2 포커싱 동작을 모두 제어하는 OIS MCU에 대응될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1601)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1636) 또는 외장 메모리(1638))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1640))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1601))의 프로세서(예: 프로세서(1620))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 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.
본 개시의 실시예들에 따르면, 접사 촬영 시, 촬영 품질을 향상시킬 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따르면, 전자 장치의 광축 방향의 움직임을 트래킹하여 광축 방향의 손떨림을 보정할 수 있는 전자 장치, 전자 장치 제어 방법, 및 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.
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.
개시 내용이 다양한 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 다음과 같은 개시 내용의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것입니다. 첨부된 청구범위 및 그 등가물에 의해 정의된다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 렌즈를 포함하는 적어도 하나의 카메라;
    상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 제1 센서; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 상기 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하고,
    상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는 제1 모드로 동작하고,
    상기 제1 조건이 충족되지 않는다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하지 않는 제2 모드로 동작하는, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위는, 상기 제1 포커싱 동작에 의한 상기 적어도 하나의 렌즈의 구동 가능 범위보다 좁은, 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 카메라에 의해 생성된 영상 데이터에 기초하여, 상기 피사체까지의 촬영 거리를 측정하는, 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 피사체까지의 거리를 측정하는 제2 센서를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 센서의 검출 값에 기초하여 상기 피사체까지의 거리를 측정하는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카메라은, 광각 카메라, 및 상기 광각 카메라보다 초점 거리가 긴 렌즈를 포함하는 망원 카메라을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 광각 카메라을 사용하는 경우, 상기 제1 조건의 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 충족된다고 판단된 것에 기초하여, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카메라은, 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈 및 초점 거리를 조절하는 적어도 하나의 초점 렌즈를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 흔들림 보정용 렌즈를 구동하고,
    상기 제1 포커싱 동작 및 상기 제2 포커싱 동작을 수행하여 상기 적어도 하나의 초점 렌즈를 구동하는, 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 센서로부터 각속도 방향의 움직임을 검출하고, 상기 각속도 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 적어도 하나의 카메라에 의해 생성된 영상에 대해 손떨림 보정 처리를 수행하는, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 포커싱 동작을 수행하는 제1 프로세서; 및
    상기 제2 포커싱 동작을 수행하는 제2 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 제1 조건이 만족된다고 판단된 경우, 상기 제2 프로세서의 상기 제2 포커싱 동작을 활성화시키는, 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 센서는 6축 가속도 센서이고,
    상기 제2 프로세서는, 상기 제1 센서의 검출 값 중, 광축 방향의 가속도 값을 2차 적분하여 상기 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하도록 상기 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 거리 기준 값은 100mm이고, 상기 심도 기준 값은 8mm인, 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 카메라의 셔터 릴리즈 신호 입력 후 노광 구간 이전에 상기 제1 포커싱 동작을 완료하고, 상기 노광 구간 동안 상기 제2 포커싱 동작을 수행하는, 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    프리뷰 이미지를 생성하는 구간 및 셔터 릴리즈 신호가 입력된 후의 노출 구간 동안 z-축 방향에서 모션 값을 트래킹하도록 구성된 OIS MCU(Optical Image Stabilization Micro Controller Unit)를 더 포함하는, 전자 장치.
  14. 적어도 하나의 카메라을 포함하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    제1 센서를 이용하여 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 단계;
    피사체에 대한 포커싱 처리에 의해 적어도 하나의 렌즈의 타겟 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 타겟 위치로 이동시키는 제1 포커싱 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 피사체까지의 거리인 촬영 거리가 거리 기준 값 미만이고 피사계 심도 값이 심도 기준 값 이하인 제1 조건이 충족된다고 판단됨에 따라, 상기 제1 센서의 검출 값으로부터 광축 방향의 움직임 값을 산출하고, 상기 광축 방향의 움직임 값을 보상하는 포커싱 보정 값을 산출하고, 상기 적어도 하나의 렌즈를 상기 포커싱 보정 값에 기초하여 추가 구동하는 제2 포커싱 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 전자 장치 제어 방법.
  15. 제14항의 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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