WO2023003368A1 - 오토 포커스 기능을 제공하는 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

오토 포커스 기능을 제공하는 방법 및 그 전자 장치 Download PDF

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Abstract

렌즈, 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator), 상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드를 포함하는 포토다이오드들을 포함하는 전자 장치 내에서 실행되는 방법이 개시된다.

Description

오토 포커스 기능을 제공하는 방법 및 그 전자 장치
아래의 설명들은, 오토 포커스 기능을 제공하는 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
카메라 모듈을 포함하는 전자 장치(예: 스마트폰)의 보급이 활발하게 이루어지고 있다. 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치는 카메라 모듈을 통해 실시간으로 획득한 영상을 프리뷰 화면으로 출력하고, 입력에 기반하여 촬영 이미지를 획득할 수 있다. 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치는 피사체에 대한 초점을 자동으로 획득하는 오토 포커스(auto focus) 기능을 제공할 수 있다.
카메라 모듈에 포함된 렌즈는 유리, 플라스틱, 유체(liquid) 등과 같이 다양한 소재로 구현될 수 있다. 플라스틱 렌즈 또는 유체 렌즈는, 온도에 따라 렌즈의 특성이 변화될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 렌즈는 온도가 낮아질수록 렌즈의 굴절률이 높아질 수 있다. 렌즈의 굴절률이 변경되는 경우, 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득하기 어려울 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예에 따른 전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는, 렌즈, 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator), 상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드와, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드를 포함하는 포토다이오드들, 인스트럭션(instruction)들을 저장하도록 구성된 메모리, 및 상기 액추에이터, 상기 포토다이오드들, 및 상기 메모리와 작동적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제2 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하도록, 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따른 전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는, 렌즈, 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator), 상기 렌즈 아래에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서, 인스트럭션(instruction)들을 저장하도록 구성된 메모리, 및 상기 액추에이터, 상기 이미지 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 복수의 픽셀들 각각에(respectively) 포함된 제1 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하도록, 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 픽셀들 각각에 포함되고, 상기 제1 포토다이오드들의 세트 옆에 각각 배치된 제2 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따른, 렌즈, 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator), 상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드와, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드를 포함하는 포토다이오드들을 포함하는 전자 장치를 동작하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제2 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른, 렌즈, 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator), 및 상기 렌즈 아래에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서를 포함하는 전자 장치를 동작하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은, 상기 복수의 픽셀들 각각에(respectively) 포함된 제1 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 복수의 픽셀들 각각에 포함되고, 상기 제1 포토다이오드들의 세트 옆에 각각 배치된 제2 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 전자 장치는, 오토 포커스 기능을 수행할 시, 카메라 모듈을 통해 획득되는 이미지들의 밝기 차이에 기반하여 렌즈의 위치를 변경함으로써, 온도 변화에 따른 렌즈의 굴절률 변화가 발생하더라도 오토 포커스 기능을 제공할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른 이미지 센서의 구성의 예를 도시한다.
도 5는 일실시예에 따른 포토다이오드들의 배치를 예시하는 도면이다.
도 6은 온도와 렌즈 위치 사이의 관계를 도시한다.
도 7은 일실시예에 따른 전자 장치에서 이미지들을 생성하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 8은 포토다이오드들에 입사되는 광량을 예시하는 도면이다.
도 9는 피사체에 의한 광학계 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 전자 장치에서 렌즈의 위치와 광의 분포 비율 사이의 관계를 도시한다.
도 11은 렌즈의 단위 이동량에 따른 광의 분포 비율을 도시한다.
도 12는 일실시예에 따른 전자 장치에서 렌즈의 위치를 변경하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 13은 일실시예에 따른 전자 장치의 프로세서를 예시하는 블록도이다.
도 14는 일실시예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 다른 예를 도시하는 블록도이다.
도 15는 일실시예에 따른 오토 포커스 기능을 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 일실시예에 따른 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 17은 일실시예에 따른 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 18은 일실시예에 따른 복수의 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 19는 일실시예에 따른 복수의 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))과 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO(full dimensional MIMO)), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 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 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈(180)을 예시하는 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일실시예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(180) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)를 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일실시예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)를 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 디스플레이 모듈(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)가 프로세서(120)와 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(160)을 통해 표시될 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 3은 일실시예(an embodiment)에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른 이미지 센서의 구성의 예를 도시한다.
도 5는 일실시예에 따른 포토다이오드들의 배치를 예시하는 도면이다.
도 6은 온도와 렌즈 위치 사이의 관계를 도시한다.
도 7은 일실시예에 따른 전자 장치에서 이미지들을 생성하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 8은 포토다이오드들에 입사되는 광량을 예시하는 도면이다.
도 9는 피사체에 의한 광학계 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 전자 장치에서 렌즈의 위치와 광의 분포 비율 사이의 관계를 도시한다. 도 9 내지 도 10에서, x축은 이미지 센서의 픽셀 어레이의 컬럼(column) 방향을 나타낼 수 있다.
도 11은 렌즈의 단위 이동량에 따른 광의 분포 비율을 도시한다. 도 11에서, x축은 이미지 센서의 픽셀 어레이의 컬럼(column) 방향을 나타내고, y축은 픽셀 어레이의 로우(row) 방향을 나타낼 수 있다.
도 12는 일실시예에 따른 전자 장치에서 렌즈의 위치를 변경하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 3 내지 도 12를 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 카메라 모듈(310)(예: 도 1 및 도 2의 카메라 모듈(180)), 프로세서(320)(예: 도 1의 프로세서(120), 및/또는 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260)), 메모리(330)(예: 도 1의 메모리(130) 및/또는 도 2의 메모리(250)), 디스플레이(340)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 또는 센서 모듈(350)(예: 도 1의 센서 모듈(176)) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 모듈(310)은, 렌즈(311)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)), 액추에이터(actuator)(313), 또는 이미지 센서(315)(예: 도 2의 이미지 센서(230)) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 카메라 모듈(310)은, 입사동(entrance pupil)의 크기를 조정하기 위한 조리개(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 렌즈(311)는 피사체로부터 반사되어 전자 장치(300)에 도달한 광을 집광(concentrate light)할 수 있다. 렌즈(311)를 통해 집광된 광은 이미지 센서(315)에 도달할 수 있다. 일실시예에 따르면, 렌즈(311)는 액추에이터(313)와 작동적으로 결합(operatively coupled to)되며, 프로세서(320)의 제어에 기반하여 렌즈(311)의 광축을 중심으로 피사체에 근접한 방향(311-1)으로 이동되거나, 또는 방향(311-1)에 반대인 방향(311-3)으로 이동될 수 있다. 일실시예에 따르면, 렌즈(311)는 플라스틱 렌즈(plastic lens) 또는 유체 렌즈(liquid lens) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 렌즈(311)는 온도 변화에 따라 굴절률이 변화될 수 있다. 예를 들어, 렌즈(311)는 온도가 낮아질수록 굴절률이 높아질 수 있다.
일실시예에 따르면, 액추에이터(313)는 렌즈(311)와 작동적으로 결합되며, 프로세서(320)의 제어에 기반하여 렌즈(311)의 위치를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(313)는 프로세서(320)의 제어 신호에 기반하여 렌즈(311)의 광축을 중심으로 렌즈(311)를 피사체에 근접한 방향(311-1)으로 이동시키거나, 또는 방향(311-1)에 반대인 방향(311-3)으로 이동시킬 수 있다.
일실시예에 따르면, 이미지 센서(315)는 렌즈(311)를 통해 전달된 광을 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 센서(315)는 도 4와 같이, 복수의 픽셀들이 격자 형상으로, 제1 방향(411) 및 제2 방향(413)을 따라 2차원 배열된 픽셀 어레이(pixel array)(410)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 일 평면을 형성하는 픽셀 어레이(410)는 광이 입사하는 방향과 마주할 수 있다.
일실시예에 따르면, 픽셀 어레이(410)에 포함된 복수의 픽셀들 각각(예: 픽셀(420))은, 마이크로 렌즈(421), 컬러 필터(423), 또는 복수의 포토다이오드들(425, 427) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 픽셀 어레이(410)에 포함된 복수의 픽셀들 각각은, 마이크로 렌즈(421)를 통해 입사되는 광으로부터 적외선을 차단시키기 위한 적외선 차단 필터(미도시) 또는 마이크로 렌즈(421)를 통해 입사된 광이 외부로 반사되는 것을 방지하기 위한 반사 방지막(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 마이크로 렌즈(421)는 렌즈(311)를 통해 입사되는 광을 집광할 수 있다. 마이크로 렌즈(421)를 통해 집광된 광은 마이크로 렌즈(421)의 아래 배치된 포토다이오드들(425, 427)에 도달할 수 있다.
일실시예에 따르면, 컬러 필터(423)는, 미리 지정된 색(또는, 컬러 채널)의 광을 통과시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 미리 지정된 색은, 레드(red), 그린(green), 블루(blue) 또는 레드(red), 그린(green), 블루(blue), 화이트(white)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 컬러 필터(423)는 적색 광을 통과시키는 레드 필터(red filter), 녹색 광을 통과시키는 그린 필터(green filter), 및 청색 광을 통과시키는 블루 필터(blue filter)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 컬러 필터(423)는 복수의 픽셀들이 베이어 패턴(bayer pattern)을 형성하도록 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 복수의 포토다이오드들(425, 427)은 마이크로 렌즈(421)를 통해 수광된 광에 기반하여 신호를 생성하고, 생성된 신호를 프로세서(320)에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 복수의 포토다이오드들(425, 427)은 광전 효과에 기반하여, 마이크로 렌즈(421)를 통해 수광된 광의 세기에 대응하는 신호(또는 전류 값)를 프로세서(320)에게 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 포토다이오드(425)로 입사되는 광의 위상 및/또는 세기(또는 광량)와 제2 포토다이오드(427)로 입사되는 광의 위상 및/또는 세기(또는 광량)는 서로 상이할 수 있다.
일실시예에 따르면, 픽셀(420) 내의 복수의 포토다이오드들(425, 427)은 서로 인접하게(adjacent) 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 상태(510)와 같이, 제2 포토다이오드(513)는, 제1 포토다이오드(511)로부터 제1 방향으로 접하게(또는 옆에) 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 도 5의 상태(520)와 같이, 제2 포토다이오드(523)는 제1 포토다이오드(521)로부터 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 접하게(또는 옆에) 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 픽셀(420)은 4개의 포도토다이오드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀(420)은 도 5의 상태(550)와 같이, 제1 포토다이오드(551), 제1 포토다이오드(551)와 마주하게 배치된 제3 포토다이오드(555), 제1 포토다이오드(551) 및 제3 포토다이오드(555) 사이에 배치되는, 제2 포토다이오드(553), 및 제2 포토다이오드(553)와 마주하게 배치되고, 제1 포토다이오드(551) 및 제3 포토다이오드(555) 사이에 배치되는, 제4 포토다이오드(557)를 포함할 수 있다. 달리 표현하면, 제1 포토다이오드(551) 내지 제4 포토다이오드(557)는 시계방향으로 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 픽셀(420)은 도 5의 상태(560)와 같이, 제1 포토다이오드(561), 제1 포토다이오드(561) 옆의 제2 포토다이오드(563), 제1 포토다이오드(561) 아래의 제4 포토다이오드(567), 및 제2 포토다이오드(563) 아래의 제3 포토다이오드(565)를 포함할 수 있다. 달리 표현하면, 제1 포토다이오드(561) 내지 제4 포토다이오드(567)는 시계 방향으로 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 이미지 센서(315)로부터 수신된 데이터에 기반하여, 피사체에 대한 초점을 자동으로 획득하는(또는 맞추는) 오토 포커스(auto focus) 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 폐루프(closed loop) 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능과 개루프(open loop) 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능은, 렌즈(311)의 위치 정보를 피드백하여 렌즈(311)의 위치를 제어하는 방식으로 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능은, 렌즈(311)의 위치 정보의 피드백 없이, 렌즈(311)의 위치를 제어하는 방식으로 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스는, 초점 변화에 따른 콘트라스트(contrast) 량에 기반하여 자동으로 초점을 조정하는 CDAF(contrast detection auto focus) 및/또는 위상차에 기반하여 자동으로 초점을 조정하는 PDAF(phase detection auto focus)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 지정된 입력에 기반하여 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 기능을 실행하기 위한 입력이 수신된 경우, 지정된 시간 동안 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행함으로써, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 지정된 시간 동안 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)(또는 렌즈(311))과 피사체 사이의 거리가 지정된 거리(예: 20 cm) 미만인 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 콘트라스트가 낮은(또는 없는) 피사체를 촬영하는 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 센서 모듈(350)(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 통해 식별된 피사체와의 거리 정보에 기반하여 렌즈(311)의 위치를 조정함으로써, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 ToF(time of flight) 센서 또는 레이저 센서를 통해 피사체와 카메라 모듈(310)(또는 렌즈(311)) 사이의 거리를 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 거리에 대응하는 위치로 렌즈(311)가 이동되도록 액추에이터(313)를 제어함으로써, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행하는 경우, 온도 변화에 따른 렌즈(311)의 굴절률 변화를 고려하여 렌즈(311)의 위치를 결정할 수 있다. 렌즈(311)가 플라스틱 렌즈 또는 유체 렌즈인 경우, 렌즈(311)의 굴절률은 렌즈(311)의 온도에 의해 변화되므로, 렌즈의 위치에 대응하는 코드(code)값은 렌즈(311)의 온도에 기반하여 변화될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 그래프(600)와 같이, 제1 온도(예: 25도)에서의 렌즈(311)의 위치에 대응하는 코드값(code)(611)과 제2 온도(예: 60도)에서의 렌즈(311)의 위치에 대응하는 코드값(613) 사이에 제1 차이(617)(예: 25 코드값의 차이)가 발생할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 6의 그래프(600)와 같이, 제1 온도(예: 25도)에서의 렌즈(311)의 위치에 대응하는 코드값(611)과 제3 온도(예: -20도)에서의 렌즈(311)의 온도에 대응하는 코드값(615) 사이에 제2 차이(619)(예: 25 코드값의 차이)가 발생할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 도 6의 그래프(620)와 같이, 피사체와 카메라 모듈(310)(또는 렌즈(311)) 사이의 거리가 지정된 거리(예: 50m)인 상태에서, 제1 온도(예: 45도)에 대응하는 코드값과 제2 온도(예: 59도)에 대응하는 코드값 사이에 제3 차이(625)(예: 20 코드값의 차이)가 발생할 수 있다. 도 6의 그래프(620)에서, 선(621)은 렌즈(311)의 온도 변화에 따른 코드값의 변화를 측정한 값을 나타내고, 선(623)은 측정값(예: 선(621))을 연속적인 함수의 형태로 피팅(fitting)한 값을 나타낼 수 있다.프로세서(320)는 온도 변화에 따른 렌즈(311)의 굴절률 변화를 고려하여 렌즈(311)의 위치를 결정함으로써, 온도 변화에 의한 영향을 받지 않고 피사체에 대한 초점을 정확하게 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는, 온도 변화에 따른 렌즈(311)의 굴절률 변화를 고려하여 렌즈(311)의 위치를 결정하기 위해, 포토다이오드들(425, 427)을 통해 획득된 이미지들의 밝기에 대한 데이터들을 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 도 7과 같이, N개로 구성된 복수의 픽셀들(710-1 내지 710-N) 중 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트로부터 획득된 제1 이미지(720)의 밝기를 지시하기 위한 제1 데이터(예: 밝기 값, 광량 값, 또는 휘도 값 등)와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로부터 획득된 제2 이미지(730)의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터(예: 밝기 값, 광량 값, 또는 휘도 값 등)를 획득할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 제1 데이터와 제2 데이터의 차이를 이용하여 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 도 8을 참조하면, 렌즈(311)의 광축의 위치가 제1 위치(810)로부터 제2 위치(820)로 이동되는 경우, 렌즈(311)의 광축으로부터 각 픽셀들로 입사되는 광의 각도(CRA(chief ray angle))는 제1 각도(811, 813, 815)에서 제2 각도(821, 823, 825)로 변경될 수 있다. 각 픽셀들로 입사되는 광의 각도가 변경되는 경우, 각 픽셀들을 구성하는 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율(또는 광량의 비율)이 변화될 수 있다. 광의 분포 비율의 변화량은 광축의 이동량에 비례하므로, 렌즈(311)의 광축의 이동량은 각 픽셀들로 분할되는 광의 분포 비율의 변화량에 기반하여 식별될 수 있다. 프로세서(320)는 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트로 입사된 광의 양(또는 광량)과 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 입사된 광의 양(또는 광량)에 기반하여 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율을 식별하고, 식별된 광의 분포 비율에 기반하여 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 아래의 <수학식 1>을 이용하여, 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율을 식별하고, 식별된 비율을 이용하여 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별할 수 있다.
Figure PCTKR2022010654-appb-img-000001
<수학식 1>에서, △S는 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율을 나타내고, Y1은 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N) 각각을 통해 식별된 밝기 값(또는 휘도 값)의 합을 나타내고, Y2는 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N) 각각을 통해 식별된 밝기 값(또는 휘도 값)의 합을 나타낼 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 아래의 <수학식 2>를 이용하여, 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율을 식별하고, 식별된 비율을 이용하여 렌즈(311)의 위치를 식별할 수 있다.
Figure PCTKR2022010654-appb-img-000002
<수학식 2>에서, △S는 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율을 나타내고, Y1은 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N) 각각을 통해 식별된 밝기 값(또는 휘도 값)의 합을 나타내고, Y2는 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N) 각각을 통해 식별된 밝기 값(또는 휘도 값)의 합을 나타낼 수 있다. 도 9의 이미지(910)와 같이, 피사체에 대한 영향이 없는 상태에서 이미지의 밝기 값을 획득하는 경우, 도 9의 그래프(930)와 같이, 광학계 특성(예: 쉐이딩(shading) 변화량)을 식별할 수 있으나, 도 9의 이미지(920)와 같이, 피사체에 대한 영향이 있는 상태(예: 피사체가 광원 또는 광을 반사하는 물체의 적어도 일부를 가리는 상태)에서 이미지의 밝기 값을 획득하는 경우, 도 9의 그래프(940)와 같이, 피사체의 영향에 의해 광학계 특성을 식별하기 어려울 수 있다. 하지만, <수학식 2>에 따른 광의 분포 비율 값은, 도 9의 그래프(950) 및 도 9의 그래프(960)와 같이, 피사체의 영향이 없는 상태뿐만 아니라, 피사체의 영향이 있는 상태에서도 광학계 특성(예: 쉐이딩(shading) 변화량)을 식별할 수 있다. 일실시예에 따른 전자 장치(300)의 프로세서(320)는 렌즈(311)의 위치 변화량을 산출할 시, 광의 분포 비율 값을 이용함으로써, 주변 환경에 의한 영향(예: 피사체의 영향)을 최소화할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 메모리(330)에 저장된 참조 데이터 세트들에 기반하여 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트과 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율에 대응하는 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 메모리(330)로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득할 수 있다. 여기서, 복수의 참조 데이터 세트들은 도 10과 같이, 임의의 온도들에서 측정한, 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들의 세트로 분할되는 광의 분포 비율(또는 광량의 비율)들에 대한 정보(1000)를 포함할 수 있다. 프로세서(320)는 획득된 복수의 참조 데이터 세트들 중 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트 및 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율과 가장 차이가 작은 하나의 참조 데이터 세트를 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 하나의 참조 데이터 세트에 대응하는 코드값을 식별할 수 있다. 렌즈(311)의 단위 이동량(예: 코드값)에 따른 광의 분포 비율은 선형 관계를 가지기 때문에, 렌즈(311)의 단위 이동량에 따른 광의 분포 비율은 도 11의 그래프(1100)와 같이 표현될 수 있다. 따라서, 프로세서(320)는 광의 분포 비율에 대응하는 참조 데이터 세트에 기반하여 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 코드값에 기반하여 액추에이터(313)를 구동함으로써, 렌즈(311)의 위치를 변경할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 피사체에 대한 이미지를 디스플레이(340)를 통해 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능 또는 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 오토 포커스된 피사체에 대한 이미지를 디스플레이(340)를 통해 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 메모리(330)는, 카메라 모듈(310)의 광학 특성(예: F값, 렌즈(311)의 위치, 또는 렌즈(311)의 틸팅 정도)에 대응하는 복수의 참조 데이터 세트들을 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 복수의 참조 데이터 세트들 각각은, 임의의 온도에서 측정한, 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트와 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로 분할되는 광의 분포 비율에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 센서 모듈(350)은, 전자 장치(300)(또는 카메라 모듈(310), 또는 렌즈(311))와 피사체 간의 거리와 연관된 정보를 획득하고, 획득된 정보를 프로세서(320)에게 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(350)은 ToF 센서 또는 레이저 센서를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행할 시, 이미지 센서(315) 내의 포토다이오드들로 입사되는 광의 분포 비율에 기반하여 렌즈(311)의 위치를 조정함으로써, 온도 변화에 의해 렌즈(311)의 굴절률이 변화되는 환경에서도 정확하게 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 12의 상태(1210)와 같이, 렌즈(311)를 통해 픽셀에 입사되는 광의 각도 범위는
Figure PCTKR2022010654-appb-img-000003
0인 경우, 전자 장치(300)는 고정된 거리에 위치한 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 렌즈(311)의 온도 변화(예: 증가 또는 감소)에 의해 렌즈(311)의 굴절률이 변경되는 경우, 도 12의 상태(1230)와 같이, 픽셀에 입사되는 광의 각도 범위가
Figure PCTKR2022010654-appb-img-000004
0에서
Figure PCTKR2022010654-appb-img-000005
1 또는
Figure PCTKR2022010654-appb-img-000006
2로 변경되므로, 전자 장치(300)는 고정된 거리에 있는 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없게 된다. 전자 장치(300)는 도 12의 상태(1250)와 같이, 카메라 모듈(310)을 통해 획득한 광 분포 비율을 이용하여 렌즈(311)의 굴절률 변화에 대응하는 다른 위치로 렌즈(311)를 이동시킴으로써, 렌즈(311)의 온도 변화에 의해 렌즈(311)의 굴절률이 변경되는 환경에서도, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다.
도 13은 일실시예에 따른 전자 장치의 프로세서를 예시하는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 프로세서(320)는, 전처리 모듈(1310), 광 분포 비율 연산 모듈(1320), 렌즈 위치 검출 모듈(1330), 또는 오토 포커스 모듈(1340) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 광 분포 비율 연산 모듈(1320)은 복수의 제1 노이즈 저감 모듈(1321-1 내지 1321-M), 연산 모듈(1323), 또는 제2 노이즈 저감 모듈(1325) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 광 분포 비율 연산 모듈(1320)의 수는 전자 장치(300)에 구비된(또는 작동적으로 연결된) 카메라 모듈의 수에 대응할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전처리 모듈(1310)은, 카메라 모듈(310)의 이미지 센서(315)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전처리 모듈(1310)은 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트 및 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로부터 광의 세기에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 전처리 모듈(1310)은 이미지 센서(315)로부터 데이터를 수신한 것에 응답하여, 밝기(또는 광량, 또는 휘도)에 대한 정보를 포함하는 신호를 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 전처리 모듈(1310)은 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트로부터 수신된 신호에 대응하는 제1 데이터(예: 밝기 값, 광량 값, 또는 휘도 값)를 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M) 중 하나에 제공하고, 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트로부터 수신된 신호에 대응하는 제2 데이터(예: 밝기 값, 광량 값, 또는 휘도 값)를 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M) 중 다른 하나에 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M) 각각은, 전처리 모듈(1310)로부터 수신된 데이터로부터 노이즈를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M) 각각은, 비닝(binning), 평균화(averaging), 보간(interpolation), 저대역 통과 필터링(low pass filtering) 중 적어도 하나를 이용하여 전처리 모듈(1310)로부터 수신된 데이터로부터 위상차에 따른 노이즈 성분을 감소시킬 수 있다. 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)은 노이즈 성분이 감소된 데이터를 연산 모듈(1323)로 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)의 수는, 이미지 센서(315)의 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀들 각각에 포함된 포토다이오드들의 수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 상태(510) 또는 상태(520)와 같이, 하나의 픽셀(420) 내에 두 개의 포토다이오드가 포함되는 경우, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)의 수는 2개(예: 제1 노이즈 저감 모듈(1321-1), 제1 노이즈 저감 모듈(1321-3))일 수 있다.
일실시예에 따르면, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)의 수는, 이미지 센서(315)의 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀들 각각에 포함된 포토다이오드들의 수보다 적을 수 있다. 예를 들어, 도 5의 상태(540) 또는 상태(560)와 같이, 하나의 픽셀(420)에 4개의 포토다이오드가 포함되는 경우, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)의 수는 2개일 수 있다.
일실시예에 따르면, 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)은 생략될 수 있다. 이 경우, 전처리 모듈(1310)로부터 출력되는 데이터는 연산 모듈(1323)로 제공될 수 있다.
일실시예에 따르면, 연산 모듈(1323)은 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)로부터 수신된 데이터에 기반하여 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율을 식별할 수 있다. 예를 들어, 연산 모듈(1323)은 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M) 중 하나로부터 수신된 신호(예: 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트의 출력 신호에 기반하여 생성된 신호)에 기반하여 생성된 제1 데이터와 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M) 중 다른 하나로부터 수신된 신호(예: 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트의 출력 신호에 기반하여 생성된 신호)에 기반하여 생성된 제2 데이터가 수신된 경우, <수학식 1> 또는 <수학식 2>를 이용하여 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율을 식별할 수 있다. 연산 모듈(1323)은 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율에 대한 데이터를 제2 노이즈 저감 모듈(1325)로 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 연산 모듈(1323)의 수는, 전자 장치(300)에 구비된 카메라 모듈의 수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)가 단일 카메라 모듈을 포함하는 경우, 연산 모듈(1323)의 수는 1개일 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(300)가 두 개의 카메라 모듈을 포함하는 경우, 연산 모듈(1323)의 수는 2개일 수 있다.
일실시예에 따르면, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)은 연산 모듈(1323)로부터 수신된 데이터로부터 노이즈를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)은, 튜닝, 평균화, 또는 저대역 통과 필터링 중 적어도 하나를 이용하여 연산 모듈(1323)로부터 수신된 데이터로부터 피사체의 색체(color)로 인한 노이즈 성분을 감소시킬 수 있다. 제2 노이즈 저감 모듈(1325)은 노이즈 성분이 감소된 데이터를 렌즈 위치 검출 모듈(1330)로 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)의 수는, 전자 장치(300)에 구비된 카메라 모듈의 수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)가 단일 카메라 모듈을 포함하는 경우, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)의 수는 1개일 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(300)가 두 개의 카메라 모듈을 포함하는 경우, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)의 수는 2개일 수 있다.
일실시예에 따르면, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)은 생략될 수 있다. 이 경우, 연산 모듈(1323)로부터 출력되는 데이터는 렌즈 위치 검출 모듈(1330)로 제공될 수 있다.
일실시예에 따르면, 렌즈 위치 검출 모듈(1330)은, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)로부터 수신된 데이터에 기반하여 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 위치 검출 모듈(1330)은 메모리(330)로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득하고, 제2 노이즈 저감 모듈(1325)로부터 수신된 데이터에 기반하여 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나의 참조 데이터 세트들을 선택할 수 있다. 렌즈 위치 검출 모듈(1330)은 선택된 참조 데이터 세트에 기반하여 제2 노이즈 저감 모듈(1325)로부터 수신된 데이터에 대응하는 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 일실시예에 따르면, 렌즈 위치 검출 모듈(1330)은, 복수의 참조 데이터 세트들과 제2 노이즈 저감 모듈(1325)로부터 수신된 데이터(예: 포토다이오드들의 광의 분포 비율)를 비교하고, 복수의 참조 데이터들 중 제2 노이즈 저감 모듈(1325)로부터 수신된 데이터와 가장 차이가 작은 하나의 참조 데이터 세트들을 선택할 수 있다. 렌즈 위치 검출 모듈(1330)은 식별된 위치 변화량에 대한 정보를 오토 포커스 모듈(1340)에게 제공할 수 있다.
일실시예에 따르면, 오토 포커스 모듈(1340)은, 렌즈 위치 검출 모듈(1330)로부터 수신된 데이터에 기반하여 액추에이터(313)로 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오토 포커스 모듈(1340)은, 렌즈 위치 검출 모듈(1330)로부터 렌즈(311)의 위치 변화량에 대한 데이터가 수신된 것에 응답하여, 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별하고, 식별된 코드에 대응하는 제어 신호를 액추에이터(313)로 송신함으로써, 렌즈(311)의 위치를 이동시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오토 포커스 모듈(1340)은 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별하기 위해, 메모리(330)에 저장된 렌즈의 단위 이동량에 따른 광의 분포 비율에 대한 데이터(예: 도 11의 그래프(1100))를 활용할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전처리 모듈(1310), 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M), 연산 모듈(1323), 제2 노이즈 저감 모듈(1325), 렌즈 위치 검출 모듈(1330), 또는 오토 포커스 모듈(1340) 중 적어도 일부는, 프로세서(320)와 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있다.
이상에서는, 프로세서(320)가 복수의 제1 노이즈 저감 모듈들(1321-1 내지 1321-M)을 포함하는 것으로 설명하였으나, 일실시예에 따른 프로세서(320)는 하나의 제1 노이즈 저감 모듈을 포함할 수도 있다. 이 경우, 제1 노이즈 저감 모듈은, 전처리 모듈(1310)로부터 수신된 데이터를 순차적으로 처리하고, 처리된 데이터를 연산 모듈(1323)로 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일실시예에 따른 프로세서(320)는 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율에 기반하여 렌즈(311)의 위치를 변경하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(300)는, 온도 변화에 의해 렌즈(311)의 굴절률이 변화되는 환경에서도, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다.
도 14는 일실시예에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 다른 예를 도시하는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(300)는, 카메라 모듈(310), 다른 카메라 모듈(1410), 프로세서(320), 메모리(330), 디스플레이(340), 또는 센서 모듈(350) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(310)은 도 3의 카메라 모듈(310)에 대응될 수 있다. 일실시예에 따르면, 다른 카메라 모듈(1410)은 도 3의 카메라 모듈(310)과 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(310)의 광학적 특성(예: F값, 렌즈의 크기, 이미지 센서의 구조 등)은 다른 카메라 모듈(1410)의 광학적 특성과 적어도 일부가 상이하거나 또는 동일할 수 있다. 일실시예에 따르면, 메모리(330)는 도 3의 메모리(330)에 대응될 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이(340)는 도 3의 디스플레이(340)에 대응될 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(350)은 도 3의 센서 모듈(350)에 대응될 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(310) 및 다른 카메라 모듈(1410)의 각 픽셀은은 복수의 포토다이오드를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 카메라 기능을 실행하기 위한 입력이 수신된 것에 응답하여, 지정된 시간 동안 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 지정된 시간 동안 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410) 각각의 렌즈(311, 1411)의 위치를 조정함으로써, 동일 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 지정된 시간 동안 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 카메라 모듈(310)이 지정된 시간 내에 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득하고, 다른 카메라 모듈(1410)이 지정된 시간 내에 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득하지 못한 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 초점을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)이 지정된 시간 내에 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득하지 못하고, 다른 카메라 모듈(1410)이 지정된 시간 내에 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득한 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 초점을 획득할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410)이 지정된 시간 내에 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득하지 못한 경우, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 초점을 획득할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410) 중 하나가 지정된 시간 내에 폐루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득하지 못한 경우, 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 초점을 획득할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 센서 모듈(350)(예: ToF 센서 또는 레이저 센서)을 통해 전자 장치(300)와 피사체 간의 거리 정보를 획득하고, 획득된 거리 정보에 기반하여 렌즈(311) 또는 다른 렌즈(1411)의 위치를 조정함으로써, 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310) 및 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 동일 피사체에 대한 복수의 이미지를 획득하고, 획득된 복수의 이미지들의 차이 정보(예: 픽셀 간의 거리(disparity))에 기반하여 렌즈(311) 또는 다른 렌즈(1411)의 위치를 조정함으로써, 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 초점을 획득할 시, 카메라 모듈(310)의 이미지 센서(315)로부터 획득된 데이터에 기반하여, 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 이미지 센서(315) 내의 포토다이오드들로부터 획득된 데이터에 기반하여 이미지 센서(315) 내의 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율(또는 광량의 비율)에 대한 데이터를 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 데이터에 기반하여 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별하고, 식별된 위치 변화량에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)의 위치를 조정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 초점을 획득할 시, 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 이미지 센서(1415)로부터 획득된 데이터에 기반하여, 다른 액추에이터(1413)를 통해 다른 렌즈(1411)의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 다른 이미지 센서(1415) 내의 포토다이오드들로부터 획득된 데이터에 기반하여 다른 이미지 센서(1415) 내의 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율(또는 광량의 비율)에 대한 데이터를 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 데이터에 기반하여 다른 렌즈(1411)의 위치 변화량 식별하고, 식별된 위치 변화량에 기반하여 다른 액추에이터(1413)를 통해 다른 렌즈(1411)의 위치를 조정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 수행할 시, 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)의 렌즈(311) 위치를 조정하고, 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411) 사이의 위치 관계 데이터에 기반하여 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 개루프 방식으로 동작하는 오토 포커스 기능을 통해 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치가 변경(또는 결정)된 것에 응답하여, 메모리(330)로부터 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411) 사이의 위치 관계에 대한 데이터를 획득(또는 로드(load))할 수 있다. 프로세서(320)는 획득된 위치 관계 데이터에 기반하여 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응하는 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치 변화량을 식별한 것에 응답하여, 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별하고, 식별된 코드값에 기반하여 다른 액추에이터(1413)를 통해 다른 렌즈(1411)의 위치를 조정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로세서(320)는 위치 관계 데이터에 기반하여 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경시키는 경우, 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 통해 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경할 때보다 더 적은 연산량으로 다른 렌즈(1411)의 위치를 결정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(300)가 카메라 모듈들(310, 1410) 각각의 렌즈(311, 1411)에 대한 위치 관계 정보를 지속적으로 갱신(update)하고, 갱신된 위치 관계 정보를 이용하여 카메라 모듈들(310, 1410)의 렌즈(311, 1411)의 위치를 조정하는 경우, 전자 장치(300)는 카메라 모듈들(310, 1410)이 동일한 피사체에 대한 초점을 얻을 수 있는 환경에서만 위치 관계 정보를 갱신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 저조도 조건 또는 피사체 등의 환경적 요인에 의해 카메라 모듈들(310, 1410)이 동일 피사체에 대한 초점을 얻을 수 없는 경우, 위치 관계 정보를 갱신할 수 없게 되며, 이에 따라, 위치 관계 정보를 통해 피사체에 대한 정확한 초점을 획득할 수 없게 된다. 따라서, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 저조도 조건 또는 피사체 등의 환경적 요인에 따른 영향을 최소화하기 위해, 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율을 이용하여 피사체에 대한 초점을 조정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 디스플레이(340)를 통해 오토 포커스된 피사체에 대한 이미지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈들(310, 1410)의 초점이 획득되면, 카메라 모듈(310)을 통해 생성된 이미지와 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 생성된 이미지에 기반하여 프리뷰 이미지를 생성하고, 디스플레이(340)를 통해 프리뷰 이미지를 출력할 수 있다.
이상에서는, 전자 장치(300)가 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410)을 포함하는 것으로 설명하였으나, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 3개 이상의 카메라 모듈을 포함할 수도 있다. 이 경우, 전자 장치(300)에 포함된 카메라 모듈들은, 카메라 모듈(310) 또는 다른 카메라 모듈(1410)과 동일 또는 유사한 동작(또는 기능)을 수행할 수 있다.
이상에서는, 전자 장치(300)가 센서 모듈(350)을 포함하는 것으로 설명하였으나, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 센서 모듈(350)을 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 전자 장치(300)는 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 획득된 이미지들의 차이 정보(예: 픽셀 간의 거리(disparity))에 기반하여 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율을 이용하여 카메라 모듈들(310, 1410)의 렌즈(311, 1411)의 위치를 조정함에 따라, 온도 변화에 따른 렌즈의 굴절률 변화가 발생하더라도 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 또한, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 온도 측정을 위한 센서 모듈 대신 포토다이오드들로 분할되는 광의 분포 비율을 이용함에 따라, 온도 센서 모듈의 실장에 따른 생산 비용의 상승 없이, 온도 변화에 따른 렌즈(311, 1411)의 굴절률 변화를 고려한 오토 포커스 기능을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은, 일실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및/또는 도 3의 전자 장치(300))는, 렌즈(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210) 및/또는 도 3의 렌즈(311)), 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator)(예: 도 3의 액추에이터(313)), 상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈(예: 도 4의 마이크로 렌즈(421)), 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드(예: 도 4의 제1 포토다이오드(425))와, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드(예: 도 4의 제2 포토다이오드(427))를 포함하는 포토다이오드들, 인스트럭션(instruction)들을 저장하도록 구성된 메모리(예: 도 1의 메모리(130) 및/또는 도 3의 메모리(330)), 및 상기 액추에이터, 상기 포토다이오드들, 및 상기 메모리와 작동적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제2 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160), 또는 도 3의 디스플레이(340))를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 디스플레이를 통해 상기 제3 이미지를 출력하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 피사체와 상기 렌즈 사이의 거리가 지정된 거리 미만인 경우, 폐루프(closed loop) 방식의 오토 포커스 기능을 이용하여 상기 렌즈의 위치를 결정하고, 상기 액추에이터를 이용하여, 상기 결정된 위치로 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제4 이미지를 획득하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 폐루프 방식의 오토 포커스 기능은, CDAF(contrast detection auto focus) 기능 또는 PDAF(phase detection auto focus) 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 다른 렌즈(예: 도 14의 다른 렌즈(1411)), 상기 다른 렌즈 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 액추에이터(예: 도 14의 다른 액추에이터(1413)), 상기 다른 렌즈 아래에 배치된 다른 마이크로 렌즈, 및 상기 다른 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 제3 포토다이오드와, 상기 다른 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제3 포토다이오드 옆에 배치되며 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 제4 포토다이오드를 포함하는 다른 포토다이오드들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 다른 렌즈로부터 상기 다른 마이크로 렌즈를 통해 상기 제3 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제5 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제3 데이터를 식별하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 다른 렌즈로부터 상기 다른 마이크로 렌즈를 통해 상기 제4 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제6 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제4 데이터를 식별하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 다른 액추에이터를 이용하여 상기 다른 렌즈의 위치를 변경하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 다른 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제7 이미지를 획득하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 제3 이미지 및 상기 제7 이미지에 기반하여 제8 이미지를 획득하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 디스플레이를 통해 상기 제8 이미지를 출력하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 메모리로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기반하여 상기 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 선택된 참조 데이터 세트에 기반하여 상기 렌즈의 위치 변화량을 식별하고, 상기 식별된 위치 변화량에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 합과, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 차의 비율(ratio)을 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 제1 이미지의 밝기와 상기 제2 이미지의 밝기의 비율을 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은, 일실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및/또는 도 3의 전자 장치(300))는, 렌즈(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210) 및/또는 도 3의 렌즈(311)), 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator)(예: 도 3의 액추에이터(313)), 상기 렌즈 아래에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230) 및/또는 도 3의 이미지 센서(315)), 인스트럭션(instruction)들을 저장하도록 구성된 메모리(예: 도 1의 메모리(130) 및/또는 도 3의 메모리(330)), 및 상기 액추에이터, 상기 이미지 센서, 및 상기 메모리와 작동적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 복수의 픽셀들 각각에(respectively) 포함된 제1 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트)에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 픽셀들 각각에 포함되고, 상기 제1 포토다이오드들의 세트 옆에 각각 배치된 제2 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트)에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160), 또는 도 3의 디스플레이(340))를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 디스플레이를 통해 상기 제3 이미지를 출력하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 피사체와 상기 렌즈 사이의 거리가 지정된 거리 미만인 경우, 폐루프(closed loop) 방식의 오토 포커스 기능을 이용하여 상기 렌즈의 위치를 결정하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 액추에이터를 이용하여, 상기 결정된 위치로 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제4 이미지를 획득하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 폐루프 방식의 오토 포커스 기능은, CDAF(contrast detection auto focus) 기능 또는 PDAF(phase detection auto focus) 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 다른 렌즈(도 14의 다른 렌즈(1411)), 상기 다른 렌즈 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 액추에이터(예: 도 14의 다른 액추에이터(1413)), 및 상기 다른 렌즈 아래에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 이미지 센서(예: 도 14의 다른 이미지 센서(1415))를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 다른 이미지 센서의 상기 복수의 픽셀들 각각에 포함된 제3 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제5 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제3 데이터를 식별하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 다른 이미지 센서의 복수의 픽셀들 각각에 포함되고, 상기 제3 포토다이오드들의 세트 옆에 각각 배치된 제4 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제6 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제4 데이터를 식별하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 다른 액추에이터를 이용하여 상기 다른 렌즈의 위치를 변경하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 다른 렌즈를 이용하여, 상기 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제7 이미지를 획득하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 제3 이미지 및 상기 제7 이미지에 기반하여 제8 이미지를 획득하고, 상기 디스플레이를 통해 상기 제8 이미지를 출력하도록 더 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 메모리로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기반하여 상기 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 선택된 참조 데이터 세트에 기반하여 상기 렌즈의 위치 변화량을 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 식별된 위치 변화량에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 합과, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 차의 비율(ratio)을 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시, 상기 제1 이미지의 밝기와 상기 제2 이미지의 밝기의 비율을 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성될 수 있다.
도 15는 일실시예에 따른 오토 포커스 기능을 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 일실시예에 따른 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 동작 1501에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 및/또는 도 3의 전자 장치(300))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))는 제1 포토다이오드(예: 도 4의 제1 포토다이오드(425))에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제1 데이터를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 도 16의 이미지(1610)와 같이, 지정된 시간 동안 폐루프 방식의 오토 포커스 기능(예: CDAF 또는 PDAF)을 통해 피사체(예: 달)에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(320)는 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행한 후(또는 수행하는 동안) 카메라 모듈(310)의 이미지 센서(315) 내의 제1 포토다이오드(425)를 통해 피사체에 대한 제1 이미지(예: 도 7의 제1 이미지(720))의 밝기(또는 휘도)를 식별함으로써, 제1 이미지의 밝기에 대응하는 제1 데이터(예: 밝기 값 또는 휘도 값)를 획득할 수 있다.
동작 1503에서, 프로세서(320)는 제2 포토다이오드(예: 도 4의 제2 포토다이오드(427))에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)의 이미지 센서(315) 내의 제2 포토다이오드(427)를 통해 피사체에 대한 제2 이미지(예: 도 7의 제2 이미지(730))의 밝기(또는 휘도)를 식별함으로써, 제2 이미지의 밝기에 대응하는 제2 데이터(예: 밝기 값 또는 휘도 값)를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 데이터를 식별하는 동작 1503은, 제1 데이터를 식별하는 동작 1501과 병렬적으로 수행될 수 있다.
동작 1505에서, 프로세서(320)는 제1 데이터 및 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여 렌즈(311)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 제1 이미지의 밝기(또는 광량, 또는 휘도)와 제2 이미지의 밝기의 비율을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 메모리(330)로부터 획득된 복수의 참조 데이터 세트들 중 식별된 비율과 차이가 가장 작은 하나의 참조 데이터 세트를 선택할 수 있다. 프로세서(320)는 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 코드값에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)를 이동시킴으로써, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 제1 이미지의 밝기(또는 광량, 또는 휘도) 및 제2 이미지의 밝기 사이의 합과, 제1 이미지의 밝기 및 제2 이미지의 밝기 사이의 차이에 대한 비율을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 메모리(330)로부터 획득된 복수의 참조 데이터 세트들 중 식별된 비율과 차이가 가장 작은 하나의 참조 데이터 세트를 선택할 수 있다. 프로세서(320)는 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 코드값에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)를 이동시킴으로써, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다.
동작 1507에서, 프로세서(320)는 오토 포커스된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 도 16과 같이, 피사체(예: 달)에 대한 초점이 획득된 이미지(1620)를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 디스플레이(340)를 통해 제3 이미지를 출력할 수 있다.
이상에서는, 전자 장치(300)가 카메라 기능을 실행하기 위한 입력이 수신된 이후 지정된 시간 내에 폐루프 방식의 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 동작 1501 내지 동작 1507을 수행하는 것으로 설명하였으나, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 카메라 기능을 실행하기 위한 입력을 수신한 것에 응답하여, 동작 1501 내지 동작 1507을 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(300)는 개루프 방식의 오토 포커스 기능을 수행할 시, 포토다이오드들로 입사되는 광의 분포 비율에 기반하여 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치를 조정함으로써, 온도 변화에 따른 렌즈(311)의 굴절률 변화가 발생하더라도, 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 또한, 전자 장치(300)는 온도 측정을 위한 별도의 온도 센서 모듈을 사용하지 않기 때문에 온도 센서 모듈을 구비하는 경우보다 소형화에 유리할 수 있다.
도 17은 일실시예에 따른 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다. 이하 설명은, 도 15의 동작 1501에서, 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제1 데이터를 식별하는 동작의 상세 동작일 수 있다.
도 17을 참조하면, 동작 1701에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및/또는 도 3의 전자 장치(300))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))는 입력에 기반하여 피사체에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 기능을 실행하기 위한 입력이 수신된 것에 응답하여, 카메라 모듈(310)을 구동시킬 수 있다. 프로세서(320)는 구동된 카메라 모듈(310)을 통해 피사체에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(310)을 통해 획득되는 이미지는 프리뷰 이미지 형태로 변환되어, 디스플레이(340)를 통해 실시간으로(in real time) 출력될 수 있다.
동작 1703에서, 프로세서(320)는 피사체에 대한 초점 검출(또는 획득)이 가능한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 지정된 시간 동안 폐루프 방식의 오토 포커스 기능(예: CDAF 또는 PDAF)을 수행함으로써, 피사체에 대한 초점이 획득되는지 여부를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)(또는 렌즈(311))과 피사체 사이의 거리가 지정된 거리(예: 20cm) 미만인 경우, 폐루프 방식의 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 콘트라스트가 낮은(또는 없는) 피사체를 촬영하는 경우(예: 달 또는 하늘과 같이, 콘트라스트가 낮은 피사체를 촬영하는 경우), 폐루프 방식의 오토 포커스 기능을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없다. 프로세서(320)는 지정된 시간 내에 피사체에 대한 초점이 획득되지 않는 경우, 본 알고리즘을 종료하고, 도 15의 동작 1501 내지 동작 1507을 통해 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 프로세서(320)는 지정된 시간 내에 피사체에 대한 초점이 획득된 경우, 동작 1705를 수행할 수 있다.
동작 1705에서, 프로세서(320)는 오토 포커스된 피사체에 대한 제4 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 디스플레이(340)를 통해 제4 이미지를 출력할 수 있다.
도 18은 일실시예에 따른 복수의 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 18을 참조하면, 동작 1801에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 및/또는 도 3의 전자 장치(300))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))는 카메라 모듈(예: 도 3의 카메라 모듈(310))에 포함된 제1 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트)를 통해 획득된 제1 이미지(예: 도 7의 제1 이미지(720))의 밝기 및 카메라 모듈에 포함된 제2 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트)를 통해 획득된 제2 이미지(예: 도 7의 제2 이미지(730))의 밝기 사이의 차이에 기반하여 액추에이터(예: 도 3의 액추에이터(313))를 통해 카메라 모듈 내의 렌즈(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210), 또는 도 3의 렌즈(311))의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 제1 이미지의 밝기와 제2 이미지의 밝기 사이의 비율을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 비율에 기반하여, 메모리(330)에 저장된 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하고, 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)의 위치를 변경시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 제1 이미지의 밝기 및 제2 이미지의 밝기의 합과, 제1 이미지의 밝기 및 제2 이미지의 밝기의 차의 비율을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 비율에 기반하여, 메모리(330)에 저장된 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하고, 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)의 위치를 변경시킬 수 있다.
동작 1803에서, 프로세서(320)는 다른 카메라 모듈(예: 도 14의 다른 카메라 모듈(1410))에 포함된 제3 포토다이오드들의 세트를 통해 획득된 제3 이미지의 밝기 및 다른 카메라 모듈에 포함된 제4 포토다이오드들의 세트를 통해 획득된 제4 이미지의 밝기 사이의 차이에 기반하여 액추에이터(예: 도 4의 다른 액추에이터(1413))를 통해 다른 카메라 모듈 내의 렌즈(예: 도 14의 다른 렌즈(1411))의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 제3 이미지의 밝기와 제4 이미지의 밝기 사이의 비율을 식별하고, 식별된 비율에 기반하여, 메모리(330)에 저장된 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택할 수 있다. 프로세서(320)는 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 다른 액추에이터(1413)를 통해 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 제3 이미지의 밝기 및 제4 이미지의 밝기의 합과 제3 이미지의 밝기 및 제4 이미지의 밝기의 차이 사이의 비율을 식별하고, 식별된 비율에 기반하여, 메모리(330)에 저장된 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택할 수 있다. 프로세서(320)는 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 다른 액추에이터(1413)를 통해 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 다른 카메라 모듈(1410)은 카메라 모듈(310)과 동일한 피사체를 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(310) 내의 렌즈(311)의 위치를 변경하는 동작 1801과 다른 카메라 모듈(1410) 내의 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경하는 동작 1803은 병렬적으로 수행될 수 있다.
동작 1805에서, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310) 및 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 획득된 이미지들에 기반하여 프리뷰 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 동일 파시체에 대하여 초점이 조정된 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 획득되는 이미지들에 기반하여 프리뷰 이미지를 생성할 수 있다.
동작 1807에서, 프로세서(320)는 디스플레이(340)를 통해 프리뷰 이미지를 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 카메라 모듈(310 또는 1410)에 포함된 포토다이오드들의 세트를 통해 획득된 이미지들의 밝기 데이터에 기반하여 렌즈(311 또는 1411)의 초점을 조정함으로써, 온도 변화에 의해 렌즈(311 또는 1411)의 굴절률이 변경되는 환경에서도 피사체에 대한 초점을 획득할 수 있다. 또한, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 복수의 카메라 모듈들(310, 1410)의 렌즈(311, 1411)의 위치 관계를 이용하여 카메라 모듈들(310, 1410) 각각의 렌즈(311 또는 1411)의 위치를 조정하는 방식과는 달리, 렌즈(311 또는 1411)의 위치를 조정하기 위해 광 분포 비율을 이용함으로써, 저조도 조건이나 피사체의 영향이 있는 환경에서도 카메라 모듈들(310, 1410) 각각의 렌즈(311 또는 1411)의 초점을 정확하게 획득할 수 있다. 또한, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 온도 변화에 따른 렌즈의 굴절률 변화를 감지하기 위한 별도의 온도 센서 모듈을 이용하지 않음에 따라, 온도 센서 모듈의 실장에 따른 비용 상승 없이, 온도가 변화하는 환경에서도 피사체에 대한 초점을 정확하게 획득할 수 있다.
도 19는 일실시예에 따른 복수의 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에서 오토 포커스 기능을 수행하는 방법의 다른 예를 도시하는 흐름도이다.
도 19를 참조하면, 동작 1901에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 및/또는 도 3의 전자 장치(300))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))는 카메라 모듈(예: 도 3의 카메라 모듈(310))에 포함된 제1 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트)를 통해 획득된 제1 이미지(예: 도 7의 제1 이미지(720))의 밝기 및 카메라 모듈에 포함된 제2 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트)를 통해 획득된 제2 이미지(예: 도 7의 제2 이미지(730))의 밝기 사이의 차이에 기반하여 액추에이터(예: 도 3의 액추에이터(313))를 통해 카메라 모듈 내의 렌즈(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210), 및/또는 도 3의 렌즈(311))의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 제1 이미지의 밝기와 제2 이미지의 밝기 사이의 비율을 식별하고, 식별된 비율에 기반하여, 메모리(330)에 저장된 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하고, 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)의 위치를 변경시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(320)는 제1 이미지의 밝기 및 제2 이미지의 밝기의 합과 제1 이미지의 밝기 및 제2 이미지의 밝기의 차 사의이 비율을 식별하고, 식별된 비율에 기반하여, 메모리(330)에 저장된 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하고, 선택된 하나의 참조 데이터 세트에 기반하여 액추에이터(313)를 통해 렌즈(311)의 위치를 변경시킬 수 있다.
동작 1903에서, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(예: 도 14의 다른 카메라 모듈(1410))의 렌즈(예: 도 14의 다른 렌즈(1411))의 위치 관계 데이터에 기반하여 다른 액추에이터(예: 도 14의 다른 액추에이터(1413))를 통해 다른 카메라 모듈의 렌즈의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치 변화량을 식별(또는 위치를 변경)한 것에 응답하여, 메모리(330)로부터 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411) 사이의 위치 관계 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(320)는 획득된 위치 관계 데이터에 기반하여 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치 변화량에 대응되는 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치 변화량을 식별할 수 있다. 프로세서(320)는 식별된 위치 변화량에 대응하는 코드값을 식별하고, 식별된 코드값에 기반하여 다른 액추에이터(1413)를 통해 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 지정된 주기 마다, 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치(또는 위치에 대응하는 코드값)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치(또는 위치에 대응하는 코드값)를 식별하고, 식별된 위치들에 기반하여 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)와 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411) 사이의 위치 관계 데이터를 갱신할 수 있다.
동작 1905에서, 프로세서(320)는 카메라 모듈(310) 및 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 획득된 이미지들에 기반하여 프리뷰 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 동일 파시체에 대하여 초점이 조정된 카메라 모듈(310)과 다른 카메라 모듈(1410)을 통해 획득되는 이미지들에 기반하여 프리뷰 이미지를 생성할 수 있다.
동작 1907에서, 프로세서(320)는 디스플레이(340)를 통해 프리뷰 이미지를 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일실시예에 따른 전자 장치(300)는 카메라 모듈(310)의 렌즈(311)의 위치 변화량에 기반하여 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치 변화량을 식별함으로써, 다른 카메라 모듈(1410)의 다른 렌즈(1411)의 위치를 변경할 수 있다. 이 경우, 위치 관계 데이터를 사용하지 않고 카메라 모듈들 각각의 렌즈의 위치를 결정하는 때보다, 프로세서(320)의 연산량이 감소될 수 있다.
상술한 바와 같은, 일실시예에 따른 렌즈(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210) 또는 도 3의 렌즈(311)), 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator)(예: 도 3의 액추에이터(313)), 상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈(예: 도 4의 마이크로 렌즈(421)), 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드(예: 도 4의 제1 포토다이오드(425))와, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드(예: 도 4의 제2 포토다이오드(427))를 포함하는 포토다이오드들을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및/또는 도 3의 전자 장치(300))의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 및/또는 도 3의 프로세서(320))가, 상기 렌즈를 통해 상기 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제2 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160), 또는 도 3의 디스플레이(340))를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 디스플레이를 통해 상기 제3 이미지를 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 피사체와 상기 렌즈 사이의 거리가 지정된 거리 미만인 경우, 폐루프(closed loop) 방식의 오토 포커스 기능을 이용하여 상기 렌즈의 위치를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 액추에이터를 이용하여, 상기 결정된 위치로 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제4 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 폐루프 방식의 오토 포커스 기능은, CDAF(contrast detection auto focus) 기능 또는 PDAF(phase detection auto focus) 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 다른 렌즈(예: 도 14의 다른 렌즈(1411)), 상기 다른 렌즈 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 액추에이터(예: 도 14의 다른 액추에이터(1413)), 상기 다른 렌즈 아래에 배치된 다른 마이크로 렌즈, 및 상기 다른 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 제3 포토다이오드와, 상기 다른 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제3 포토다이오드 옆에 배치되며 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 제4 포토다이오드를 포함하는 다른 포토다이오드들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 다른 렌즈로부터 상기 다른 마이크로 렌즈를 통해 상기 제3 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제5 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제3 데이터를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 다른 렌즈로부터 상기 다른 마이크로 렌즈를 통해 상기 제4 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제6 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제4 데이터를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 다른 액추에이터를 이용하여 상기 다른 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 다른 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제7 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제3 이미지 및 상기 제7 이미지에 기반하여 제8 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 디스플레이를 통해 상기 제8 이미지를 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 메모리로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기반하여 상기 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 선택된 참조 데이터 세트에 기반하여 상기 렌즈의 위치 변화량을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별된 위치 변화량에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 합과 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 차의 비율(ratio)을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 이미지의 밝기와 상기 제2 이미지의 밝기의 비율을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은, 일실시예에 따른 렌즈(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210) 또는 도 3의 렌즈(311)), 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator)(예: 도 3의 액추에이터(313)), 및 상기 렌즈 아래에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230) 및/또는 도 3의 이미지 센서(315))를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및/또는 도 3의 전자 장치(300))의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260), 또는 도 3의 프로세서(320))가, 상기 복수의 픽셀들 각각에(respectively) 포함된 제1 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제1 포토다이오드들(711-1 내지 711-N)의 세트)에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 복수의 픽셀들 각각에 포함되고, 상기 제1 포토다이오드들의 세트 옆에 각각 배치된 제2 포토다이오드들의 세트(예: 도 7의 제2 포토다이오드들(713-1 내지 713-N)의 세트)에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160), 및/또는 도 3의 디스플레이(340))를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 디스플레이를 통해 상기 제3 이미지를 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 피사체와 상기 렌즈 사이의 거리가 지정된 거리 미만인 경우, 폐루프(closed loop) 방식의 오토 포커스 기능을 이용하여 상기 렌즈의 위치를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 액추에이터를 이용하여, 상기 결정된 위치로 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제4 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 폐루프 방식의 오토 포커스 기능은, CDAF(contrast detection auto focus) 기능 또는 PDAF(phase detection auto focus) 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 다른 렌즈(도 14의 다른 렌즈(1411)), 상기 다른 렌즈 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 액추에이터(예: 도 14의 다른 액추에이터(1413)), 및 상기 다른 렌즈 아래에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 이미지 센서(예: 도 14의 다른 이미지 센서(1415))를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 다른 이미지 센서의 상기 복수의 픽셀들 각각에 포함된 제3 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제5 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제3 데이터를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 다른 이미지 센서의 복수의 픽셀들 각각에 포함되고, 상기 제3 포토다이오드들의 세트 옆에 각각 배치된 제4 포토다이오드들의 세트에 수신된 광에 기반하여 획득된 제6 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제4 데이터를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 다른 액추에이터를 이용하여 상기 다른 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 다른 렌즈를 이용하여, 상기 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제7 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제3 이미지 및 상기 제7 이미지에 기반하여 제8 이미지를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 동작 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 디스플레이를 통해 상기 제8 이미지를 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 메모리로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기반하여 상기 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하는 동작을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 선택된 참조 데이터 세트에 기반하여 상기 렌즈의 위치 변화량을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별된 위치 변화량에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 합과, 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 차의 비율(ratio)을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 이미지의 밝기와 상기 제2 이미지의 밝기의 비율을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작은, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 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: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어쪠)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    렌즈;
    상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator);
    상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈;
    상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드와, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드를 포함하는 포토다이오드들;
    인스트럭션(instruction)들을 저장하도록 구성된 메모리; 및
    상기 액추에이터, 상기 포토다이오드들, 및 상기 메모리와 작동적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하고,
    상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제2 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하고,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하고, 및
    상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하도록,
    구성되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 디스플레이를 통해 상기 제3 이미지를 출력하도록 더 구성되는 전자 장치.
  3. 제1항 내지 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 식별하도록 구성되는 전자 장치.
  4. 제1항 내지 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 피사체와 상기 렌즈 사이의 거리가 지정된 거리 미만인 경우, 폐루프 방식의 오토 포커스 기능을 이용하여 상기 렌즈의 위치를 결정하고,
    상기 액추에이터를 이용하여, 상기 결정된 위치로 상기 렌즈의 위치를 변경하고, 및
    상기 변경된 위치를 가지는 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제4 이미지를 획득하도록,
    더 구성되는 전자 장치.
  5. 제1항 내지 제4항에 있어서,
    상기 폐루프 방식의 오토 포커스 기능은, CDAF(contrast detection auto focus) 기능 또는 PDAF(phase detection auto focus) 기능 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  6. 제1항 내지 제5항에 있어서,
    다른 렌즈;
    상기 다른 렌즈 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 다른 액추에이터;
    상기 다른 렌즈 아래에 배치된 다른 마이크로 렌즈; 및
    상기 다른 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 제3 포토다이오드와, 상기 다른 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제3 포토다이오드 옆에 배치되며 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 결합된 제4 포토다이오드를 포함하는 다른 포토다이오드들을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 다른 렌즈로부터 상기 다른 마이크로 렌즈를 통해 상기 제3 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제5 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제3 데이터를 식별하고,
    상기 다른 렌즈로부터 상기 다른 마이크로 렌즈를 통해 상기 제4 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제6 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제4 데이터를 식별하고,
    상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 다른 액추에이터를 이용하여 상기 다른 렌즈의 위치를 변경하고, 및
    상기 변경된 위치를 가지는 상기 다른 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제7 이미지를 획득하도록,
    더 구성되는 전자 장치.
  7. 제1항 내지 제6항에 있어서,
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 제3 이미지 및 상기 제7 이미지에 기반하여 제8 이미지를 획득하고, 및
    상기 디스플레이를 통해 상기 제8 이미지를 출력하도록,
    더 구성되는 전자 장치.
  8. 제1항 내지 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 메모리로부터 복수의 참조 데이터 세트들을 획득하고,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터에 기반하여 상기 복수의 참조 데이터 세트들 중 하나를 선택하고,
    상기 선택된 참조 데이터 세트에 기반하여 상기 렌즈의 위치 변화량을 식별하고, 및
    상기 식별된 위치 변화량에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록,
    더 구성되는 전자 장치.
  9. 제1항 내지 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 합과 상기 제1 이미지의 밝기 및 상기 제2 이미지의 밝기의 차의 비율(ratio)을 식별하고, 및
    상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성되는 전자 장치.
  10. 제1항 내지 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 인스트럭션들을 실행할 시,
    상기 제1 이미지의 밝기와 상기 제2 이미지의 밝기의 비율을 식별하고, 및
    상기 식별된 비율에 기반하여 상기 액추에이터를 통해 상기 렌즈의 위치를 변경하도록 구성되는 전자 장치.
  11. 렌즈, 상기 렌즈와 작동적으로 결합된(operatively coupled to) 액추에이터(actuator), 상기 렌즈 아래에 배치된 마이크로 렌즈, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치된 제1 포토다이오드와, 상기 마이크로 렌즈 아래에 배치되고 상기 제1 포토다이오드 옆에 배치된 제2 포토다이오드를 포함하는 포토다이오드들을 포함하는 전자 장치를 동작하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서가, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제1 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제1 이미지의 밝기(luminance)를 지시하기(indicate) 위한 제1 데이터를 식별하는 동작;
    상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 렌즈로부터 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 제2 포토다이오드에 수신된 광에 기반하여 획득된 제2 이미지의 밝기를 지시하기 위한 제2 데이터를 식별하는 동작;
    상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 사이의 차이에 기반하여, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 변경된 위치를 가지는 상기 렌즈를 이용하여, 오토 포커스(auto focus)된 피사체에 대한 제3 이미지를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전자 장치의 디스플레이를 통해 상기 제3 이미지를 출력하는 동작을 더 포함하는 방법.
  13. 제11항 내지 제12항에 있어서, 상기 제1 데이터를 식별하는 동작은,
    폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제1 데이터를 식별하는 동작을 포함하고,
    상기 제2 데이터를 식별하는 동작은,
    폐루프 방식(closed loop)의 오토 포커스 기능을 통해 상기 피사체에 대한 초점을 획득할 수 없는 경우, 상기 제2 데이터를 식별하는 동작을 포함하는,
    방법.
  14. 제11항 내지 제13항에 있어서,
    상기 피사체와 상기 렌즈 사이의 거리가 지정된 거리 미만인 경우, 폐루프 방식의 오토 포커스 기능을 이용하여 상기 렌즈의 위치를 결정하는 동작과,
    상기 액추에이터를 이용하여, 상기 결정된 위치로 상기 렌즈의 위치를 변경하는 동작과,
    상기 변경된 위치를 가지는 렌즈를 이용하여, 오토 포커스된 상기 피사체에 대한 제4 이미지를 획득하는 동작을 더 포함하는,
    방법.
  15. 제11항 내지 제14항에 있어서, 상기 폐루프 방식의 오토 포커스 기능은,
    CDAF(contrast detection auto focus) 기능 또는 PDAF(phase detection auto focus) 기능 중 적어도 하나를 포함하는,
    방법.
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