KR100602722B1 - 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및그 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은, 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 플래시(발광부)를 포함하는 무선통신 단말기 등에 구비된 카메라를 이용하여 영상을 촬영할 때, 피사체가 존재하는 환경의 조도정보를 검출하여 그에 상응하는 충전제어신호를 생성하고, 상기 충전제어신호를 이용하여 발광부로 전달되는 전류량을 조절하며, 이를 통하여 피사체가 존재하는 환경의 밝기에 따라 발광부(플래시)의 발광의 세기를 상이하게 함으로써, 정밀한 노출 상황을 획득할 수 있는 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기에 있어서, 피사체가 존재하는 환경의 영상을 실시간으로 획득하고, 상기 영상획득 환경에 대한 조도정보를 검출하기 위한 조도정보 검출수단; 상기 피사체의 영상을 캡쳐하기 위한 영상촬영 지시신호를 입력받기 위한 입력수단; 상기 입력수단을 통하여 영상촬영 지시신호를 입력받음에 따라, 상기 검출수단으로부터 전달받은 조도정보를 분석하여 충전제어신호를 생성하기 위한 중앙처리수단; 상기 중앙처리수단으로부터 전달받은 충전제어신호에 상응하는 전류량을 결정하고, 상기 결정한 전류량에 따른 충전전류를 인가시키기 위한 플래시 충전수단; 및 상기 플래시 충전수단에 의해 인가되는 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 발생시키기 위한 발광수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 카메라가 장착된 무선통신 단말기 등에 이용됨.

플래시 광량 조절, 조도정보, 이미지 센서, 플래시 충전펌프

Description

플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법{Wireless communication terminal and method for controlling flash lightness automatically}

도 1 은 본 발명에 따른 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기의 일실시예 구성도,

도 2 는 본 발명에 따른 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 무선송수신부 12 : 코덱(CODEC)

13 : 주처리부 14 : 플래시 충전펌프

15 : 저장부 16 : 음성입력부

17 : 음성출력부 18 : 표시부

19 : 입력부 20 : 이미지 센서

21 : 발광부(플래시)

본 발명은 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미지 센서를 통해 획득한 피사체가 존재하는 환경의 조도정보를 검출하여 플래시 충전펌프(Charge Pump)의 전류량을 제어하고, 상기 플래시 충전펌프에서 출력된 충전전류에 따라 발광부(플래시)가 구동될 때의 빛의 세기가 조절되도록 하기 위한, 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 무선통신 단말기란 이동통신 단말기, 개인휴대용 단말기(PCS), 개인용 디지털 단말기(PDA), 스마트 폰, 차세대 이동통신 단말기(IMT-2000), 무선 랜 단말기 등과 같이 개인이 휴대하면서 무선통신이 가능한 단말기를 말한다.

무선통신 단말기의 이점은 여러 가지가 있을 수 있겠지만, 무엇보다도 통화하는 사용자에게 제공되는 이동성에 최대 이점이 있다고 할 수 있다. 이러한 이동성으로 인하여 무선통신 가입자의 수는 기하급수적으로 증가하였고, 근래에는 무선통신 단말기가 일반인에게 대중적으로 사용되고 있다.

이와 같이 무선통신 단말기의 사용자가 증가하면서, 무선통신 단말기 사용자들은 무선통신 단말기가 더 많은 부가 기능을 제공해 주기를 바라고 있다. 이러한 요구에 발맞추어 최근에는 카메라 폰이 출시되었고, 사용자들 사이에서 폭발적인 인기를 끌고 있다. 특히, 초소형 디지털 카메라를 탑재한 무선통신 단말기는 간편 하게 사진을 촬영하여 원하는 상대방에게 즉시 전송할 수 있다는 편의성 때문에 많은 인기를 누리고 있으며, 카메라 기술의 발달로 인하여 화상 품질이 일반 디지털 카메라 수준에 근접하고 있기 때문에 앞으로 컬러 액정표시장치(LCD)와 함께 디지털 카메라가 무선통신 단말기의 필수 아이템으로 자리잡을 것으로 기대되고 있다.

그러나, 이러한 카메라를 탑재한 무선통신 단말기의 대부분은 플래시 기능을 포함하고 있지 않아 야간이나 어두운 곳에서는 사진을 촬영할 수 없을 뿐만 아니라 조명이 있는 실내의 경우라 하더라도 빛의 양이 적은 곳에서 사진을 찍을 경우에는 화질이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 플래시가 장착된 무선통신 단말기라 할지라도 저항을 이용하여 플래시의 광량을 조절하는 하드웨어적인 방식을 주로 사용하여 플래시의 온/오프만을 제어하였기 때문에, 저조도 상황에서 사진 촬영시 적절하게 노출된 이미지를 얻기 힘들고 노이즈가 증가되는 문제점이 있었다.

예를 들어, 그다지 어둡지는 않지만 플래시가 구동되는 임계치 이하의 조도값을 갖는 환경에서 무선통신 단말기를 이용하여 사진 촬영을 하게 되면, 플래시가 구동될 것이고, 그에 따라 노이즈가 증가되어 사진 촬영된 이미지가 지나치게 밝아지는 부작용이 생기게 된다.

종래 기술인 대한민국 공개특허 제10-2003-0056113호는 사진 촬영의 대상물(피사체)이 위치한 주변의 명암을 감지하기 위한 명암 감지부, 일정한 세기의 빛을 순간적으로 발생시키기 위한 발광부, 사용자의 지시에 따라 대상물의 사진 촬영시 발광부의 발광을 제어하기 위한 제어부 및 제어에 따라 대상물의 이미지를 촬영하 기 위한 촬영부를 포함하는 이동통신 단말기에 관한 것이다.

이때, 상기 종래의 이동통신 단말기는 촬영시간을 조절하는 기능과 어두운 곳에서 플래시를 구동시키는 기능을 갖는다.

그러나, 상기와 같은 종래기술 역시 주위의 조도에 따라 플래시의 온/오프만을 조절할 수 있는 방법만을 제시하였을 뿐, 플래시가 구동될 때의 빛의 세기를 조절하는 방법은 제시하고 있지 않아 환경의 밝기에 따라 정밀하게 노출 상황을 조절할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 플래시(발광부)를 포함하는 무선통신 단말기 등에 구비된 카메라를 이용하여 영상을 촬영할 때, 피사체가 존재하는 환경의 조도정보를 검출하여 그에 상응하는 충전제어신호를 생성하고, 상기 충전제어신호를 이용하여 발광부로 전달되는 전류량을 조절하며, 이를 통하여 피사체가 존재하는 환경의 밝기에 따라 발광부(플래시)의 발광의 세기를 상이하게 함으로써, 정밀한 노출 상황을 획득할 수 있는 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기에 있어서, 피사체가 존재하는 환경의 영상을 실시간으 로 획득하고, 상기 영상획득 환경에 대한 조도정보를 검출하기 위한 조도정보 검출수단; 상기 피사체의 영상을 캡쳐하기 위한 영상촬영 지시신호를 입력받기 위한 입력수단; 상기 입력수단을 통하여 영상촬영 지시신호를 입력받음에 따라, 상기 검출수단으로부터 전달받은 조도정보를 분석하여 충전제어신호를 생성하기 위한 중앙처리수단; 상기 중앙처리수단으로부터 전달받은 충전제어신호에 상응하는 전류량을 결정하고, 상기 결정한 전류량에 따른 충전전류를 인가시키기 위한 플래시 충전수단; 및 상기 플래시 충전수단에 의해 인가되는 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 발생시키기 위한 발광수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 방법은, 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법에 있어서, 카메라 프리뷰 모드에서 영상획득 환경에 대한 조도정보를 검출하는 조도정보 검출단계; 영상촬영 지시신호에 따라 상기 검출한 조도정보를 분석하여 충전제어신호를 생성하는 충전제어신호 생성단계; 상기 생성한 충전제어신호에 상응하는 전류량을 결정하고 상기 결정한 전류량에 따른 충전전류를 인가시키는 충전전류 인가단계; 및 상기 인가된 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 발생시키는 발광단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기의 일실시예를 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기는, 무선송수신부(11), 코덱(12), 중앙처리수단으로서의 주처리부(13), 플래시 충전수단으로서의 플래시 충전펌프(14), 저장부(15), 음성입력부(16), 음성출력부(17), 표시부(18), 입력부(19), 조도정보 검출수단으로서의 이미지 센서(20) 및 발광부(21)를 포함한다.

상기 무선송수신부(11)는 안테나를 통하여 무선으로 신호를 송수신하는 역할을 한다.

그리고, 상기 코덱(CODEC)(12)은 주처리부(13)의 제어에 따라 상기 무선송수신부(11)로부터 전달받은 신호를 음성으로 변환하여 음성출력부(17)로 출력하고, 음성입력부(16)로부터 입력받은 음성을 신호로 변환하여 주처리부(13)로 전달하여 상기 무선송수신부(11)를 통하여 송출되도록 하는 역할을 한다.

상기 주처리부(13)는 상기 무선통신 단말기를 구동시키고 제어하며, 입력부(19)로부터 영상촬영 지시신호를 전달받음에 따라, 이미지 센서(20)로부터 전달받은 조도정보를 분석하여 충전제어신호를 생성하는 역할을 한다.

여기서, 상기 주처리부(13)는 이미지 센서(20)로부터 전달받은 조도정보가 발광부(21)를 구동시키기 위한 임계조건 이하라고 판단되면, 상기 조도정보를 분석하여 그에 상응하는 충전제어신호를 플래시 충전펌프(14)로 전달하여 발광부(21)를 구동시키도록 하고, 그에 따라 발광부(21)가 구동된 상황에서 이미지 센서(20)가 촬영한 영상 데이터를 캡쳐하여 저장부(15)에 저장한다.

그러나, 상기 주처리부(13)는 이미지 센서(20)로부터 전달받은 조도정보가 발광부(21)를 구동시키기 위한 임계조건을 초과하면, 발광부(21)를 구동시키지 않 은 상황에서 이미지 센서(20)가 촬영한 영상 데이터를 캡쳐하여 저장부(15)에 저장한다.

그리고, 상기 플래시 충전펌프(14)는 상기 주처리부(13)에서 생성한 충전제어신호에 따라 그에 상응하는 전류량을 결정하고, 그 전류량에 따른 충전전류를 발광부(21)에 인가시키는 역할을 한다.

상기 저장부(15)는 상기 무선통신 단말기를 구동시키기 위한 프로그램과 파일 시스템(이미지, 캐릭터, 아이콘), 촬영영상 데이터 등을 저장하는 역할을 한다.

상기 음성입력부(16)는 음성을 입력받아 상기 코덱(13)으로 전달하는 역할을 한다.

상기 음성출력부(17)는 상기 코덱(12)으로부터 전달받은 음성을 출력하는 역할을 한다.

상기 표시부(18)는 상기 주처리부(13)의 제어에 따라 단말기 사용자가 인식할 수 있는 화면(프리뷰 화면 등)을 표시하는 역할을 한다.

상기 이미지 센서(20)는 카메라 프리뷰 모드에서 피사체가 존재하는 환경의 영상을 실시간으로 획득하고, 상기 영상획득 환경에 대한 조도정보를 검출하는 역할을 한다.

상기 발광부(21)는 상기 플래시 충전펌프(14)로부터 인가되는 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 순간적으로 발생시키는 역할을 한다.

여기서, 본 발명에 따른 무선통신 단말기는 플래시(발광부)(21)의 구동모드(수동모드/자동모드)에 상관없이 자동 광량 조절 기능을 갖는다.

상술한 본 발명의 일실시예에 의한 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기의 동작에 관하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 이미지 센서(20)에서 자동노출조절 기능에 의해 검출될 수 있는 조도정보로는 통합 시간(Integration Time)을 나타내는 프레임율과 이득(Gain) 등이 있는데 상기 이득을 높여 자동노출조절을 하는 방법은 노이즈나 불균등성(Non-uniformity)과 같은 부작용을 일으킬 우려가 있으므로, 대부분의 이미지 센서 업체들은 프레임율(Frame rate)을 줄여서 통합 시간을 증가시킨 후 이득을 조정하는 방법을 주로 사용한다.

본 발명에 따른 무선통신 단말기에서 자동으로 광량을 조절하는 방법도 상기 프레임율이 주변 환경의 밝기에 따라 자동으로 변화하는 점에 기인하여 이루어진다.

그리고, 본 발명에 따른 플래시 충전펌프(14)를 제어하는 충전제어신호를 구하는 방법은 주처리부(13)에서 출력되는 인에이블(Enable) 신호의 온/오프비인 듀티비(Duty rate)로 전류량을 조절하는 PWM(Pulse Width Modulation; 펄스폭 변조) 방법이나, 프레임의 길이를 결정해주는 클럭(Clock)의 상승 에지(Rising Edge)를 체크하여 그 수로 전류량을 조절하는 방법을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 주처리부(12)에서 출력되는 인에이블 신호의 듀티비가 X:1일 때 X*10 mA만큼의 전류를 출력하는 PWM 방식을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

상기 이미지 센서(20)에서 획득한 프레임율이 5fps 이하로 떨어지면 상기 주처리부(13)는 GPIO(General Purpose Input/Output)를 통하여 출력되는 인에이블 신 호의 듀티비를 20:1로 해서 충전제어신호를 플래시 충전펌프(14)로 전달하고, 그에 따라 플래시 충전펌프(14)는 상기 충전제어신호에 상응하는 값인 200mA의 전류를 발광부(21)에 인가시킨다.

한편, 상기 프레임율이 5 내지 10fps 사이이면 상기 주처리부(13)는 상기 인에이블 신호의 듀티비를 10:1로 해서 충전제어신호를 플래시 충전펌프(14)로 전달하고, 그에 따라 플래시 충전펌프(14)는 상기 충전제어신호에 상응하는 값인 100mA의 전류를 발광부(21)에 인가시킨다.

이처럼 상기 이미지 센서(20)에서 검출된 프레임율과 발광부(21)에 인가되는 전류는 반비례 관계가 되고, 상기 전류에 따라 발광부(21)의 밝기가 자동으로 조절되는 것이다.

도 2 는 본 발명에 따른 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 카메라 프리뷰 모드에서 피사체가 존재하는 환경의 영상을 이미지 센서가 실시간으로 획득하는 과정부터 발광부가 구동되기까지의 동작 과정을 나타내고 있다.

먼저, 카메라 프리뷰 모드에서 이미지 센서가 피사체가 존재하는 환경의 영상을 실시간으로 획득한다(210).

이후, 상기 이미지 센서가 상기 피사체가 존재하는 환경(영상획득 환경)에 대한 조도정보를 검출하여 주처리부로 전송한다(220).

이 때, 상기 조도정보는 상기 이미지 센서의 자동노출조절 기능에 의해 구할 수 있는 프레임율 또는 상기 프레임율을 결정하는 수직 주사율(Vsync), 수평 주사 율(Hsync) 등의 데이터 클럭을 의미한다.

이후, 입력부가 버튼을 통해 피사체의 영상을 촬영하기 위한 영상촬영 지시신호를 입력받아 주처리부로 전달한다(230).

이후, 상기 주처리부가 상기 이미지 센서로부터 전달받은 상기 조도정보가 발광부를 구동시키기 위한 임계조건 이하인지의 여부를 판단한다(240).

상기 판단 결과(240), 상기 조도정보가 상기 발광부를 구동시키기 위한 임계조건을 초과하면 종료과정으로 진행하고, 상기 조도정보가 상기 발광부를 구동시키기 위한 임계조건 이하이면 상기 조도정보를 분석하여 그에 상응하는 충전제어신호를 구하여 플래시 충전펌프로 전달한다(250).

이후, 상기 플래시 충전펌프가 충전제어신호에 의해 결정된 전류량에 상응하는 충전전류를 발광부에 인가시킨다(260).

이 때, 상기 전류량은 플래시 충전펌프에 입력되는 제어신호인 인에이블 신호의 온/오프비(듀티비)를 함수로 지정하여 상기 함수에 상응하도록 설정된 전류량이거나, 상기 조도정보인 프레임율의 범위를 임의로 나눔에 따라 그에 상응하도록 설정된 전류량을 의미한다.

이후, 상기 발광부가 상기 플래시 충전펌프로부터 전달받은 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 순간적으로 발생시킨다(270).

상기와 같은 과정에 따라 광량을 자동으로 조절할 수 있는 발광부가 구동되고, 이후 상기 주처리부가 상기 발광부가 구동된 발광환경에서 이미지 센서가 촬영한 피사체의 영상 데이터를 캡쳐하여 저장부에 저장함으로써, 저조도 상황에서 적 절하게 노출된 이미지를 캡쳐하기 위한 과정은 모두 종료된다.

또한, 상기와 같은 과정은 발광부가 발광부 구동신호를 입력받아 구동되는 수동모드일 경우에도 적용된다.

한편, 카메라 프리뷰 모드에서 상기 이미지 센서가 상기 피사체가 존재하는 환경에 대한 조도정보를 검출하여 주처리부로 전송하는 과정(220)과 입력부가 버튼을 통해 피사체의 영상을 캡쳐하기 위한 영상촬영 지시신호를 입력받아 주처리부로 전달하는 과정(230)은 무선통신 단말기에 기설정되어 있는 영상촬영 과정에 따라 순서가 바뀔 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같은 본 발명은, 조도센서와 같은 하드웨어의 추가 없이 플래시(발광장치)의 광량을 자동으로 조절할 수 있는 효과가 있고, 그에 따라 점유면적과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 플래시 충전펌프의 전류량을 제어하여 필요한 만큼의 전류량만을 출력하기 때문에 적은 전류 소모량으로도 플래시를 구동시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주위 환경에 따라 플래시의 광량이 자동으로 조절되므로, 카메라 촬영시의 노이즈를 감소시킬 수 있고, 그에 따라 적절하게 노출된 이미지를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기에 있어서,

   피사체가 존재하는 환경의 영상을 실시간으로 획득하고, 상기 영상획득 환경에 대한 조도정보를 검출하기 위한 조도정보 검출수단;

   상기 피사체의 영상을 캡쳐하기 위한 영상촬영 지시신호를 입력받기 위한 입력수단;

   상기 입력수단을 통하여 영상촬영 지시신호를 입력받음에 따라, 상기 검출수단으로부터 전달받은 조도정보를 분석하여 충전제어신호를 생성하기 위한 중앙처리수단;

   상기 중앙처리수단으로부터 전달받은 충전제어신호에 상응하는 전류량을 결정하고, 상기 결정한 전류량에 따른 충전전류를 인가시키기 위한 플래시 충전수단; 및

   상기 플래시 충전수단에 의해 인가되는 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 발생시키기 위한 발광수단

   을 포함하는 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 조도정보는,

   상기 조도정보 검출수단의 자동노출조절 기능에 의해 획득되는 프레임율인 것을 특징으로 하는 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 충전제어신호는,

   상기 조도정보 검출수단에서 검출한 프레임율과 반비례 관계인 듀티비를 갖는 인에이블 신호를 상기 플래시 충전수단에 입력시켜 전류량을 조절하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 플래시 광량 자동 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기.
4. 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법에 있어서,

   카메라 프리뷰 모드에서 영상획득 환경에 대한 조도정보를 검출하는 조도정보 검출단계;

   영상촬영 지시신호에 따라 상기 검출한 조도정보를 분석하여 충전제어신호를 생성하는 충전제어신호 생성단계;

   상기 생성한 충전제어신호에 상응하는 전류량을 결정하고 상기 결정한 전류량에 따른 충전전류를 인가시키는 충전전류 인가단계; 및

   상기 인가된 충전전류에 해당하는 세기의 빛을 발생시키는 발광단계

   를 포함하는 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 조도정보는,

   조도정보 검출수단의 자동노출조절 기능에 의해 획득되는 프레임율인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 충전제어신호는,

   상기 조도정보인 프레임율과 반비례 관계인 듀티비를 갖는 인에이블 신호를 플래시 충전수단에 입력시켜 전류량을 조절하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기에서의 플래시 광량 자동 조절 방법.

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