KR100646966B1 - Apparatus for controlling camera auto focusing in the mobile communication terminal - Google Patents

Apparatus for controlling camera auto focusing in the mobile communication terminal Download PDF

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Abstract

An automatic focusing apparatus of a camera in a mobile telecommunication device is provided to make it possible to automate a focusing process by moving a camera lens according to information obtained by using a microwave transponder. A microwave transponder(20) sends an incident wave, which is included in a microwave, to an object to be photographed by a camera. The microwave transponder(20) receives a reflect wave of the incident wave to transmit power information and phase information about the reflect wave. A camera signal processor(30) identifies a distance between the camera and the object using the power information about the reflect wave, and a material type of the object using the phase information about the reflect wave. The camera signal processor(30) moves a camera lens according to the distance between the camera and the object and the material type of the object, thereby performing an automatic focusing process.

Description

이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치{Apparatus For Controlling Camera Auto Focusing In The Mobile Communication Terminal}Apparatus For Controlling Camera Auto Focusing In The Mobile Communication Terminal

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기에서 카메라 자동 초점 조절을 위한 마이크로파 트랜스폰더와 피사체 사이의 개념적인 구성을 도시한 도면.1 is a view showing a conceptual configuration between a microwave transponder and a subject for camera autofocus control in a mobile communication terminal according to the present invention.

도 2는 도 1에 있어, 마이크로파 트랜스폰더의 상세 구성을 도시한 도면.2 is a diagram showing a detailed configuration of a microwave transponder in FIG.

도 3은 도 1에 있어, 마이크로파 트랜스폰더와 연동하는 이동통신 단말기의 내부 구성을 도시한 도면.3 is a view showing the internal configuration of a mobile communication terminal in conjunction with the microwave transponder in FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 카메라 렌즈 20 : 마이크로파 트랜스폰더10 camera lens 20 microwave transponder

21 : 주파수 생성부 22 : 주파수 체배기21: frequency generator 22: frequency multiplier

23 : 전력 증폭기 24 : 저잡음 증폭기23: power amplifier 24: low noise amplifier

25 : 마이크로파 검출기 26 : 전압 비교기25 microwave detector 26 voltage comparator

27 : 위상 검출기 30 : 카메라 신호 처리부27: phase detector 30: camera signal processing unit

31 : 자동 초점 정보 저장부 ANT1 : 송신 안테나31: auto focus information storage unit ANT1: transmitting antenna

ANT2 : 수신 안테나ANT2: receiving antenna

본 발명은 이동통신 단말기에서의 카메라 초점 조절에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기에 설치한 마이크로파 트랜스폰더를 이용하여 입사파와 반사파의 전력 크기 및 위상 비교를 통해 피사체와의 거리 및 피사체 재질을 식별하여 카메라 렌즈를 이동시킴으로써 자동 초점 조절이 가능하도록 한 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a camera focus control in a mobile communication terminal, and in particular, by using a microwave transponder installed in the mobile communication terminal to identify the distance to the subject and the subject material by comparing the magnitude and phase of the incident wave and the reflected wave The present invention relates to a camera auto focusing device in a mobile communication terminal that enables auto focusing by moving a lens.

최근 이동통신 단말기(휴대폰, PCS, PDA, 차량용 전화, 노트북, MP3 등)는 전자부품의 고감도 소형화 및 경량화와 더불어 그 크기가 점차적으로 소형화되었고, 소비자의 욕구에 따라 단순한 통화 기능 이외에도 다양한 부가 기능 예컨대, 라디오 청취나 TV 시청, MP3 재생 등과 같은 기능들이 복합된 이동통신 단말기가 개발되었으며, 특히 이동통신 단말기에 카메라 기능을 추가한 카메라폰이 개발되어 널리 사용되고 있다.Recently, mobile communication terminals (mobile phones, PCS, PDAs, car phones, laptops, MP3s, etc.) have been gradually reduced in size with high sensitivity miniaturization and light weight of electronic components, and various additional functions such as simple call function according to the needs of consumers. Mobile communication terminals have been developed that combine functions such as listening to radio, watching TV, and playing MP3. In particular, camera phones having camera functions added to mobile communication terminals have been developed and widely used.

그리고, 종래의 카메라가 장착된 이동통신 단말기 즉, 카메라폰은 대부분 카메라 렌즈의 초점거리가 일정하게 고정되어 있으므로, 피사체를 확대 또는 축소(줌 기능)하여 촬영하기 위해서는 피사체와 단말기 간의 거리를 조절하여 초점을 맞춰야 한다는 단점이 있었다.In addition, since a focal length of a camera lens is fixed to a mobile communication terminal equipped with a conventional camera, that is, a camera phone, a distance between a subject and a terminal is adjusted in order to enlarge or reduce a subject (zoom function). The disadvantage was the need to focus.

이와 관련하여, 일반적인 디지털 카메라의 경우 전술한 단점을 보완하기 위하여 카메라 렌즈를 기계적으로 이동하여 줌(Zoom) 기능 및 자동 초점(Auto Focusing) 기능을 채택하고 있으며, 이동통신 단말기에 내장되는 카메라의 경우 내부 잉여 공간이 부족하여 카메라 경통의 크기가 작기 때문에 자동 초점을 구현하기 위해서는 카메라 렌즈를 경통 사이에서 이동시켜야 하는데, 종래에는 이동하는 거리마다 피사체를 촬영하고, 촬영된 이미지를 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processor : DSP)를 이용하여 각 이미지의 단위 면적당 픽셀의 흑백 명암을 계산하여 최적화된 이미지를 검출한 후, 이렇게 검출한 이미지를 단말기 내부 메모리에 저장하는 방식을 취하게 된다.In this regard, in the case of a general digital camera, to compensate for the above-mentioned disadvantages, the camera lens is mechanically moved to adopt a zoom function and an auto focusing function. Since the camera barrel is small due to a lack of internal surplus space, the camera lens must be moved between the barrels in order to realize autofocus. Conventionally, a subject is photographed at each moving distance, and the photographed image is converted into a digital signal processor. Processor (DSP) is used to calculate the black and white contrast of the pixel per unit area of each image to detect the optimized image, and then store the detected image in the terminal internal memory.

따라서, 종래에는 이동통신 단말기에 장착된 카메라를 이용하여 임의의 피사체를 촬영하는데 있어, 자동 초점을 구현하기 위해서는 전술한 바와 같이 피사체 촬영에 소요되는 시간과 촬영된 이미지를 분석하는 시간 및 분석된 이미지를 비교하는 시간이 길어지기 때문에 사진을 촬영하고자 하는 단말기 사용자에게 불편함을 유발시키는 문제점이 있으며, 특히 임의의 피사체를 촬영하여 그 촬영된 이미지를 저장하는데 있어 시간 간격이 발생(고화질 픽셀이 증가할수록 시간 간격이 커짐)하기 때문에 촬영 이미지가 저장되기 전에 피사체나 단말기가 움직이는 경우 원하지 않는 이미지가 촬영되는 문제점이 있었다.Therefore, conventionally, when photographing an arbitrary subject using a camera mounted on a mobile communication terminal, in order to implement autofocus, the time required for photographing the subject, the time for analyzing the photographed image, and the analyzed image as described above. Since the time to compare the time is longer, there is a problem causing inconvenience to the terminal user who wants to take a picture, in particular, a time interval is generated in taking a random subject and storing the captured image (the higher the pixel of high definition) Since the time interval increases), if the subject or the terminal is moved before the captured image is stored, there is a problem that an unwanted image is captured.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 이동통신 단말기의 카메라 렌즈와 동일한 방향으로 마이크로파 트랜스폰더를 설치하고, 그 마이크로파 트랜스폰더를 이용한 입사파와 반사파의 전력 크기 및 위상 비 교를 통해 단말기와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질을 식별하여 그에 대응하도록 카메라 렌즈를 이동시킬 수 있도록 하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to install a microwave transponder in the same direction as the camera lens of a mobile communication terminal, and compare the magnitude and phase of power and phase of incident and reflected waves using the microwave transponder. By identifying the distance between the terminal and the subject and the material of the subject through the camera lens to correspond to it.

본 발명의 다른 목적은, 이동통신 단말기에 설치한 마이크로파 트랜스폰더를 이용하여 피사체와의 거리 및 피사체 재질에 대응하도록 카메라 렌즈를 자동 이동시킴으로써, 적외선이나 자외선 혹은 모든 일반적인 센서류를 사용하지 않고도 저비용, 소형화의 카메라 자동 초점 조절 기능을 구현할 수 있도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to use a microwave transponder installed in a mobile communication terminal to automatically move the camera lens to correspond to the distance to the subject and the material of the subject, thereby reducing the cost and miniaturization without using infrared rays or ultraviolet rays or all common sensors. This is to enable the camera's auto focus function.

본 발명의 또 다른 목적은, 이동통신 단말기에서 기계적인 자동 초점 조절시보다 마이크로파 트랜스폰더 사용시 보다 신속한 카메라 자동 초점 조절이 가능하게 하여 전체적인 촬영 시간을 단축할 수 있도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to enable a faster camera autofocus control when using a microwave transponder than a mechanical autofocus control in a mobile communication terminal so as to shorten the overall shooting time.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 이동통신 단말기에 장착된 카메라로 촬영하고자 하는 피사체에 마이크로파에 속하는 입사파를 송출하고, 그 반사파를 수신하여 반사파 전력의 크기 정보 및 반사파 위상 정보를 전달해 주는 마이크로파 트랜스폰더와; 상기 마이크로파 트랜스폰더로부터 전달되는 반사파 전력의 크기 정보를 이용하여 카메라와 피사체 사이의 거리를 식별하고, 상기 반사파 위상 정보를 이용하여 피사체 재질을 식별한 후에 상기 카메라와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질에 따라 카메라 렌즈를 이동시켜 자동 초점을 조절하는 카메라 신호 처리부를 포함하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치를 구현하는데 있다.A feature of the present invention for solving the above object is to transmit an incident wave belonging to a microwave to a subject to be photographed by a camera mounted on a mobile communication terminal, and receive the reflected wave to receive the reflected wave power magnitude information and the reflected wave phase. A microwave transponder for conveying information; The distance between the camera and the subject is identified by using the magnitude information of the reflected wave power transmitted from the microwave transponder, and the subject material is identified by using the reflected wave phase information. The present invention provides a camera autofocus control apparatus for a mobile communication terminal including a camera signal processor for adjusting autofocus by moving a camera lens.

여기서, 상기 마이크로파 트랜스폰더는, 단말기에 장착된 카메라 렌즈와 동일한 방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다.Here, the microwave transponder is installed in the same direction as the camera lens mounted on the terminal.

또한, 상기 마이크로파 트랜스폰더는, 마이크로파에 속하는 소정의 주파수를 갖는 입사파를 형성하여 송신 안테나를 통해 피사체로 송출하는 송신부와; 상기 입사파가 피사체에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신 안테나를 통해 수신하여 상기 반사파 전력의 크기 비교 결과를 카메라 신호 처리부로 전달해 주고, 상기 수신 안테나를 통해 수신된 반사파의 위상을 검출하여 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The microwave transponder may include: a transmitter configured to form an incident wave having a predetermined frequency belonging to a microwave and transmit the incident wave to a subject through a transmission antenna; Receives the reflected wave reflected by the incident wave hits the subject through a receiving antenna and transmits the result of the comparison of the reflected wave power to the camera signal processor, detects the phase of the reflected wave received through the receiving antenna to the camera signal processor It characterized in that it comprises a receiver for delivering.

이때, 상기 송신부는, 단말기 통신 주파수 신호와 전압 제어 발진기의 신호를 혼합기로 혼합하여 중간 주파수 신호를 생성하는 주파수 생성부와; 상기 주파수 생성부에 의해 생성된 중간 주파수 신호를 체배하여 타겟 주파수가 되는 마이크로파 신호를 형성하는 주파수 체배기와; 상기 주파수 체배기에 의해 형성된 마이크로파 신호의 출력 전력을 증폭해 주는 전력 증폭기와; 상기 전력 증폭기를 경유하여 전달되는 마이크파 신호가 되는 입사파를 피사체 측으로 송출해 주는 송신 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 수신부는, 입사파가 피사체에 충돌함에 따라 반사되어 오는 상기 입사파와 다른 편파의 반사파를 수신하는 수신 안테나와; 상기 수신 안테나를 통해 수신된 반사파의 분석을 위한 전력을 증폭해 주는 저잡음 증폭기와; 상기 저잡음 증폭기에 의해 증폭된 반사파 전력의 크기를 DC 전압으로 변환해 주는 마이크로파 검출기와; 상기 마이크로파 검출기에 의해 변환된 반사파 전력의 DC 전압값을 기준 전압값과 비교하여 그 비교 결과를 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 전압 비교기와; 상기 수신 안테나를 통해 수신된 반사파의 위상을 검출하여 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 위상 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the transmitting unit, a frequency generating unit for generating an intermediate frequency signal by mixing the signal of the terminal communication frequency signal and the voltage controlled oscillator with a mixer; A frequency multiplier for multiplying the intermediate frequency signal generated by the frequency generator to form a microwave signal that becomes a target frequency; A power amplifier for amplifying the output power of the microwave signal formed by the frequency multiplier; And a transmitting antenna configured to transmit an incident wave, which is a microphone signal transmitted through the power amplifier, to the object side, wherein the receiver is different from the incident wave reflected by the incident wave as it collides with the subject. A receiving antenna for receiving the reflected wave of the polarization; A low noise amplifier for amplifying power for analysis of reflected waves received through the receiving antenna; A microwave detector for converting the magnitude of the reflected wave power amplified by the low noise amplifier into a DC voltage; A voltage comparator for comparing the DC voltage value of the reflected wave power converted by the microwave detector with a reference voltage value and transferring the comparison result to the camera signal processor; And a phase detector for detecting a phase of the reflected wave received through the receiving antenna and transmitting the detected phase to the camera signal processor.

또한, 상기 마이크로파 검출기는, 쇼트키 다이오드를 서로 반대방향으로 병렬 연결하고, 상기 쇼트키 다이오드에 캐패시터와 저항을 각각 병렬 연결하여 반사파 전력의 크기를 DC 전압으로 변환해 주는 것을 특징으로 한다.In addition, the microwave detector is characterized in that to convert the Schottky diode in parallel with each other in the opposite direction, the capacitor and the resistor in parallel to the Schottky diode to convert the magnitude of the reflected wave power into a DC voltage.

상술한 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치는, 상기 카메라 신호 처리부에서 카메라와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질에 따라 카메라 렌즈를 이동시키는데 필요한 각종 피사체의 재질별, 피사체와 카메라 사이의 거리에 따른 최적의 카메라 렌즈 위치 데이터를 저장하고 있는 자동 초점 정보 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The camera auto focusing apparatus in the above-described mobile communication terminal may be configured according to the distance between the subject and the camera according to the material of various subjects required to move the camera lens according to the distance between the camera and the subject and the subject material in the camera signal processor. The apparatus may further include an auto focus information storage unit for storing optimal camera lens position data.

그리고, 상기 마이크로파 트랜스폰더에서 송출하는 입사파는, 마이크로파 중에서 비상용화된 주파수 대역의 극초단파를 이용하는 것을 특징으로 한다.The incident wave transmitted by the microwave transponder is characterized by using microwaves of frequency bands which are not commercialized among microwaves.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 이동통신 단말기에 장착된 카메라 렌즈와 같은 방향으로 마이크로파 트랜스폰더(Microwave Transponder)를 구현하여 카메라와 피사체 사이의 거리를 측정하고, 이를 기반으로 카메라 렌즈를 이동시켜 자동 초점 기능을 구현하고자 하는데, 이를 위한 이동통신 단말기(즉, 카메라)의 피사체 사이의 개념적인 구 성은 첨부한 도면 도 1과 같다.In the present invention, by implementing a microwave transponder (Microwave Transponder) in the same direction as the camera lens mounted on the mobile communication terminal to measure the distance between the camera and the subject, and based on this to implement the autofocus function A conceptual configuration between the subjects of a mobile communication terminal (ie, a camera) for this purpose is shown in FIG. 1.

즉, 본 발명에 따른 이동통신 단말기에서 카메라 자동 초점 조절을 위해 도 1의 (나)에 도시한 단말기 정면도에서와 같이, 이동통신 단말기는 단말기에 장착된 카메라 렌즈(10)와 동일한 방향으로 마이크로파 트랜스폰더(20)를 구비하게 되며, 도 1의 (가)에 도시한 바와 같이 이동통신 단말기에 구비된 마이크로파 트랜스폰더(20)에서 피사체에 특정 주파수를 갖는 마이크로파를 송출(즉, 입사파 송출)하고 그 반사파를 수신하여 카메라(즉, 단말기)와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질을 식별한다.That is, in the mobile communication terminal according to the present invention, as shown in the front view of the terminal shown in FIG. 1, the microwave transponder 20 provided in the mobile communication terminal transmits microwaves having a specific frequency to the subject (ie, transmits incident waves), as illustrated in FIG. The reflected wave is received to identify the distance between the camera (ie, the terminal) and the subject and the subject material.

또한, 마이크로파 트랜스폰더(20)의 상세 구성을 살펴보면, 이는 첨부한 도면 도 2의 (가) 및 (나)에 도시한 바와 같이, 피사체에 소정의 주파수를 갖는 마이크로파 즉, 입사파를 송출하기 위한 송신부와, 피사체에 의해 반사되는 반사파를 수신하여 카메라와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질을 식별하기 위한 수신부를 구비하여 이루어진다.In addition, referring to the detailed configuration of the microwave transponder 20, as shown in (a) and (b) of the accompanying drawings, for transmitting a microwave, that is, an incident wave having a predetermined frequency to a subject, And a transmitter and a receiver for receiving the reflected wave reflected by the subject and identifying the distance between the camera and the subject and the subject material.

여기서, 도 2의 (가)에 도시한 마이크로파 트랜스폰더(20)의 송신부는 단말기 통신 주파수 신호(예컨대, CDMA 단말기의 경우 900Mhz)와 전압 제어 발진기(VCO ; Voltage Control Oscillator)의 신호를 혼합기로 혼합하여 중간 주파수 신호를 생성하는 주파수 생성부(21)와, 주파수 생성부(21)에 의해 생성된 중간 주파수 신호를 체배하여 타겟 주파수가 되는 마이크로파 신호를 형성하는 주파수 체배기(FM ; Frequency Multiplier)(22)와, 주파수 체배기(22)에 의해 형성된 마이크로파 신호의 출력 전력을 증폭해 주는 전력 증폭기(PA ; Power Amplifier)(23)와, 전력 증 폭기(23)를 경유하여 전달되는 마이크파 신호인 RHCP(Right Handed Circular Polarization) 입사파를 피사체 측으로 송출해 주는 송신 안테나(ANT1)를 포함한다. 이때, 전력 증폭기(23)의 앞뒤에는 마이크로파 매칭 회로를 구현한다.Here, the transmitter of the microwave transponder 20 shown in FIG. 2A mixes a terminal communication frequency signal (for example, 900 MHz in the case of a CDMA terminal) and a signal of a voltage control oscillator (VCO) into a mixer. A frequency multiplier 21 for generating an intermediate frequency signal, and a frequency multiplier (FM) for multiplying the intermediate frequency signal generated by the frequency generator 21 to form a microwave signal as a target frequency. ), A power amplifier (PA) 23 that amplifies the output power of the microwave signal formed by the frequency multiplier 22, and an RHCP (RHCP) which is a microwave signal transmitted via the power amplifier 23. Right Handed Circular Polarization) It includes a transmitting antenna (ANT1) for transmitting the incident wave to the subject side. At this time, before and after the power amplifier 23 implements a microwave matching circuit.

그리고, 도 2의 (나)에 도시한 마이크로파 트랜스폰더(20)의 수신부는 송신부에서 송출한 입사파가 피사체에 충돌함에 따라 반사되어 오는 LHCP(Left Handed Circular Polarization) 반사파를 수신하는 수신 안테나(ANT2)와, 수신 안테나(ANT2)를 통해 수신된 반사파의 분석을 위한 전력을 증폭해 주는 저잡음 증폭기(LNA ; Low Noise Amplifier)(24)와, 저잡음 증폭기(24)에 의해 증폭된 반사파 전력을 DC 전압으로 변환해 주는 마이크로파 검출기(Microwave Detector)(25)와, 마이크로파 검출기(25)에 의해 변환된 반사파 전력의 DC 전압값을 기준 전압값과 비교하여 그 비교 결과를 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 전압 비교기(Voltage Comparator)(26)와, 수신 안테나(ANT2)를 통해 수신된 반사파의 위상을 검출하여 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 위상 검출기(27)를 포함한다.In addition, the receiver of the microwave transponder 20 shown in FIG. 2B receives a left handed circular polarization (LHCP) reflected wave reflected by the incident wave transmitted from the transmitter to the subject (ANT2). And a low noise amplifier (LNA) 24 that amplifies the power for analyzing the reflected waves received through the receiving antenna ANT2, and the reflected wave power amplified by the low noise amplifier 24. A voltage comparator for comparing the DC voltage value of the reflected wave power converted by the microwave detector 25 with the reference voltage value and transferring the comparison result to the camera signal processor ( Voltage Comparator (26) and a phase detector (27) for detecting the phase of the reflected wave received through the receiving antenna (ANT2) and delivers it to the camera signal processor.

이때, 마이크로파 검출기(25)는 쇼트키 다이오드(shottky diode)(D1, D2)를 서로 반대방향으로 병렬 연결(Anti-Parallel 연결)하고, 또한 쇼트키 다이오드(D2)에 캐패시터(C)와 저항(R)을 각각 병렬 연결함으로써 반사파 전력을 DC 전압으로 변환해 준다.At this time, the microwave detector 25 connects the schottky diodes D1 and D2 in parallel to each other in an opposite direction (Anti-Parallel connection), and also the capacitor C and the resistor C to the Schottky diode D2. Each R) is connected in parallel to convert the reflected wave power into a DC voltage.

본 발명에서 마이크로파 트랜스폰더(20)와 연동하는 단말기 내부 구성은 첨부한 도면 도 3에 도시한 바와 같이, 마이크로파 트랜스폰더(20)와 연동하는 카메라 신호 처리부(30)와, 자동 초점 정보 저장부(31)를 구비하여 이루어진다.In the present invention, the internal structure of the terminal interworking with the microwave transponder 20 is, as shown in Figure 3, the camera signal processing unit 30 and the autofocus information storage unit interlocking with the microwave transponder 20 ( 31).

카메라 신호 처리부(30)는 카메라 DSP(Digital Signal Processor) 칩으로 구현 가능하며, 이는 마이크로파 트랜스폰더(20)의 전압 비교기(26)로부터 반사파 전력의 DC 전압값 비교 결과를 전달받아 카메라와 피사체 사이의 거리를 식별하고, 또한 마이크로파 트랜스폰더(20)의 위상 검출기(27)로부터 반사파 위상 정보를 전달받아 피사체 재질을 식별(각 물체마다 갖는 비유전율에 따라 입사파와 반사파의 위상에 차이가 발생되는 특징을 이용하여 피사체 재질을 식별)하며, 카메라(즉, 단말기)와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질 정보를 이용하여 자동 초점 정보 저장부(31)를 검색해서 피사체와의 거리 및 피사체 재질에 따른 최적 카메라 렌즈 위치 데이터를 추출한 후, 그 카메라 렌즈 위치 데이터를 이용하여 카메라 렌즈(10)의 위치를 이동시켜 자동 초점을 조절하고, 이후에 카메라 렌즈(10)를 통해 촬영된 이미지를 단말기 내부 메모리에 저장하는 역할을 수행한다.The camera signal processor 30 may be implemented as a camera digital signal processor (DSP) chip. The camera signal processor 30 receives a DC voltage comparison result of reflected wave power from a voltage comparator 26 of the microwave transponder 20 and performs a comparison between the camera and the subject. Identifying distance and receiving reflected wave phase information from the phase detector 27 of the microwave transponder 20 to identify the material of the subject (the difference between the phase of the incident wave and the reflected wave according to the relative dielectric constant of each object To identify the subject material), and search the auto focus information storage unit 31 using the distance between the camera (ie, the terminal) and the subject and the subject material information to determine the optimum camera lens according to the distance to the subject and the subject material. After extracting the position data, using the camera lens position data, the position of the camera lens 10 is moved to adjust the auto focus. And after serves to store the image photographed through the camera lens 10 in the terminal's internal memory.

자동 초점 정보 저장부(31)는 각종 피사체의 재질별로 그 피사체와 카메라 사이의 거리에 따른 최적의 카메라 렌즈 위치 데이터를 저장하고 있다.The auto focus information storage unit 31 stores the optimum camera lens position data according to the distance between the subject and the camera for each material of the various subjects.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the camera auto-focus control operation in the mobile communication terminal according to the present invention having such a configuration as follows.

먼저, 상술한 카메라 자동 초점 구현을 위해서는 이동통신 단말기에 마이크로파 트랜스폰더(20)를 구비해야 하는데, 이는 마이크로파 예컨대, 비상용화된 주파수 대역인 10Ghz의 극초단파를 입사파로 피사체 측에 송출하고, 그 반사파를 수신하기 위해 카메라 렌즈(10)와 동일한 방향으로 설치하게 된다.First, in order to implement the above-described camera autofocus, the mobile communication terminal should be equipped with a microwave transponder 20, which transmits microwaves, for example, 10Ghz microwaves, which are incompatible bands, as incident waves to the subject, and reflects the reflected waves. It is installed in the same direction as the camera lens 10 to receive.

이렇게 마이크로파 트랜스폰더(20)가 설치된 이동통신 단말기의 사용자가 특 정 피사체를 촬영하기 위해 단말기 모드를 카메라 모드로 전환하고, 카메라 렌즈(10)의 방향을 피사체 측으로 고정한 후에 촬영 조작을 하게 되면, 마이크로파 트랜스폰더(20)의 송신부에서는 단말기 통신 주파수 신호인 900Mhz 주파수 신호와 전압 제어 발진기 신호를 혼합하여 5Ghz의 중간 주파수 신호를 생성한 후, 그 중간 주파수 신호를 체배하여 타겟 주파수가 되는 마이크로파 신호인 10Ghz의 극초단파 신호를 형성하여 그 출력 전력을 증폭한 후에 이를 송신 안테나(ANT1)를 통해 RHCP(Right Handed Circular Polarization) 입사파로 피사체 측으로 송출하게 된다.When the user of the mobile communication terminal provided with the microwave transponder 20 switches the terminal mode to the camera mode to capture a specific subject and fixes the direction of the camera lens 10 to the subject side, the photographing operation is performed. The transmitter of the transponder 20 generates an intermediate frequency signal of 5 Ghz by mixing a 900 MHz frequency signal, which is a terminal communication frequency signal, and a voltage controlled oscillator signal, and then multiplies the intermediate frequency signal of 10 Ghz, which is a microwave signal that becomes a target frequency. After forming a microwave signal and amplifying the output power, the microwave signal is transmitted to a subject through a transmitting antenna ANT1 as a RHCP incident wave.

그리고, 마이크로파 트랜스폰더(20)의 송신부에서 송출한 10Ghz의 RHCP 입사파는 피사체에 충돌하게 되며, 이때 피사체에 충돌한 RHCP 입사파는 피사체와의 거리 및 피사체 재질에 따라 특정 크기 및 위상을 갖는 LHCP 반사파로 반사되어 마이크로파 트랜스폰더(20)의 수신부로 들어오게 된다.In addition, the 10Ghz RHCP incident wave transmitted from the transmitter of the microwave transponder 20 collides with the subject, and the incident RHCP incident wave is a LHCP reflected wave having a specific size and phase according to the distance to the subject and the subject material. Reflected to enter the receiver of the microwave transponder 20.

즉, 피사체로부터 반사된 LHCP 반사파는 마이크로파 트랜스폰더(20)의 수신부에 구비된 수신 안테나(ANT2)를 통해 수신되어 저잡음 증폭기(24)에 의해 전력 증폭되고, 마이크로파 검출기(25)에서 저잡음 증폭기(24)에 의해 증폭된 반사파 전력을 DC 전압값으로 변환한 후에 이를 기준 전압값과 비교하여 그 비교 결과를 카메라 신호 처리부(30)로 전달해 주게 되며, 또한 수신부의 위상 검출기(27)에서는 수신 안테나(ANT2)를 통해 수신된 반사파의 위상을 검출하여 카메라 신호 처리부(30)로 전달해 주게 된다.That is, the LHCP reflected wave reflected from the subject is received through the receiving antenna ANT2 provided in the receiving unit of the microwave transponder 20 and amplified by the low noise amplifier 24, and the low noise amplifier 24 in the microwave detector 25. After converting the reflected wave power amplified by) into a DC voltage value and comparing it with a reference voltage value, the comparison result is transmitted to the camera signal processing unit 30. Also, the phase detector 27 of the receiver unit receives the receiving antenna ANT2. Detects the phase of the received reflected wave through) and transmits it to the camera signal processor 30.

그러면, 카메라 신호 처리부(30)는 마이크로파 트랜스폰더(20)의 수신부의 전압 비교기(26)로부터 전달되는 반사파 전력의 DC 전압값 비교 결과를 이용하여 카메라와 피사체 사이의 거리를 식별하고, 또한 수신부의 위상 검출기(27)로부터 전달되는 반사파 위상 정보를 이용하여 즉, 각 물체마다 갖는 비유전율에 따라 입사파와 반사파의 위상에 차이가 발생되는 특징을 이용하여 피사체 재질을 식별하게 된다.Then, the camera signal processor 30 identifies the distance between the camera and the subject by using the DC voltage value comparison result of the reflected wave power transmitted from the voltage comparator 26 of the receiver of the microwave transponder 20. The object material is identified using the reflected wave phase information transmitted from the phase detector 27, that is, a feature in which a phase difference between the incident wave and the reflected wave occurs according to the relative dielectric constant of each object.

그리고, 카메라 신호 처리부(30)는 앞에서 식별한 카메라와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질 정보를 이용하여 자동 초점 정보 저장부(31)를 검색해서 피사체와의 거리 및 피사체 재질에 따른 최적 카메라 렌즈 위치 데이터를 추출한 후, 그 카메라 렌즈 위치 데이터를 이용하여 카메라 렌즈(10)의 위치를 이동시켜 현재 촬영하고자 하는 피사체에 대하여 자동 초점을 조절하게 되고, 이후에 자동 초점이 조절된 카메라 렌즈(10)를 통해 촬영된 피사체 즉, 촬영 이미지를 단말기 내부 메모리에 저장하게 된다.The camera signal processor 30 searches for the auto focus information storage unit 31 using the distance between the camera and the subject and the subject material information identified above, and optimizes the camera lens position data according to the distance to the subject and the subject material. After extracting, by using the camera lens position data to move the position of the camera lens 10 to adjust the auto focus on the current subject to be photographed, and then through the camera lens 10 with the auto focus is adjusted The photographed subject, that is, the photographed image, is stored in the terminal internal memory.

한편으로, 본 발명에서 마이크로파 트랜스폰더(20)의 송신부 및 수신부에 구비된 안테나 즉, 송신 안테나(ANT1) 및 수신 안테나(ANT2)는 10Ghz 주파수 대역에서 비유전율이 4.5인 PCB 기판을 기준으로 길이가 3.5mm인 패치 안테나로 설계 가능하며, 이는 서로 다른 원편파(Circular Polarization)를 송출(RHCP 입사파 송출)하고 수신(LHCP 반사파 수신)하여야 하므로 패치 모양이 원형인 마이크로스트립 패치 안테나로서 카메라쪽 PCB 기판 위에 패턴으로 구현 가능하며, 또한 입사파와 반사파의 식별이 가능한 구조를 갖는다면(예컨대, 입사파를 수직 편파(Vertical Polarization)로 송출하고 이에 대하여 수평 편파(Horizental Polarization)의 반 사파가 수신되도록 하는 경우 등) 평판 안테나 또는 다이폴 안테나로도 구현 가능할 것이다.On the other hand, in the present invention, the antennas provided in the transmitter and the receiver of the microwave transponder 20, that is, the transmission antenna (ANT1) and the reception antenna (ANT2) has a length relative to the PCB substrate having a relative dielectric constant of 4.5 in the 10Ghz frequency band It can be designed as a 3.5mm patch antenna, which is a microstrip patch antenna with a circular patch shape as it transmits and receives different circular polarization (RHCP incident wave) and receives (LHCP reflected wave reception). If it can be implemented as a pattern above and has a structure that can distinguish incident and reflected waves (for example, when the incident wave is transmitted as vertical polarization and the reflected wave of horizontal polarization is received) The flat antenna may be implemented as a flat antenna or a dipole antenna.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the embodiments according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various alternatives, modifications, and changes can be made within the scope apparent to those skilled in the art.

이상과 같이, 본 발명은 이동통신 단말기의 카메라 렌즈와 동일한 방향으로 마이크로파 트랜스폰더를 설치하고, 그 마이크로파 트랜스폰더를 이용한 입사파와 반사파의 전력 크기 및 위상 비교를 통해 단말기와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질을 식별하여 그에 대응하도록 카메라 렌즈를 이동시킴으로써, 적외선이나 자외선 혹은 모든 일반적인 센서류를 사용하지 않고도 저비용, 소형화의 카메라 자동 초점 조절 기능을 구현할 수 있게 되며, 또한 기계적인 자동 초점 조절시보다 마이크로파 트랜스폰더 사용시 보다 신속한 카메라 자동 초점 조절이 가능하여 전체적인 촬영 시간을 단축할 수 있게 된다.As described above, the present invention provides a microwave transponder in the same direction as the camera lens of the mobile communication terminal, the distance between the terminal and the subject and the subject material by comparing the magnitude and phase of the incident and reflected waves using the microwave transponder By identifying and moving the camera lens accordingly, low cost, compact camera autofocus can be achieved without the use of infrared, ultraviolet or all common sensors. Faster camera autofocusing can reduce overall shooting time.

Claims (8)

이동통신 단말기에 장착된 카메라로 촬영하고자 하는 피사체에 마이크로파에 속하는 입사파를 송출하고, 그 반사파를 수신하여 반사파 전력의 크기 정보 및 반사파 위상 정보를 전달해 주는 마이크로파 트랜스폰더와;A microwave transponder which transmits an incident wave belonging to a microwave to a subject to be photographed by a camera mounted on the mobile communication terminal, receives the reflected wave, and transmits reflected wave power magnitude information and reflected wave phase information; 상기 마이크로파 트랜스폰더로부터 전달되는 반사파 전력의 크기 정보를 이용하여 카메라와 피사체 사이의 거리를 식별하고, 상기 반사파 위상 정보를 이용하여 피사체 재질을 식별한 후에 상기 카메라와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질에 따라 카메라 렌즈를 이동시켜 자동 초점을 조절하는 카메라 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.The distance between the camera and the subject is identified by using the magnitude information of the reflected wave power transmitted from the microwave transponder, and the subject material is identified by using the reflected wave phase information. And a camera signal processor configured to adjust the auto focus by moving the camera lens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로파 트랜스폰더는, 단말기에 장착된 카메라 렌즈와 동일한 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.The microwave transponder is installed in the same direction as the camera lens mounted on the terminal, the camera auto focusing apparatus in a mobile communication terminal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로파 트랜스폰더는, 마이크로파에 속하는 소정의 주파수를 갖는 입사파를 형성하여 송신 안테나를 통해 피사체로 송출하는 송신부와;The microwave transponder includes: a transmitter configured to form an incident wave having a predetermined frequency belonging to a microwave and transmit the incident wave to a subject through a transmission antenna; 상기 입사파가 피사체에 충돌하여 반사되는 반사파를 수신 안테나를 통해 수신하여 상기 반사파 전력의 크기 비교 결과를 카메라 신호 처리부로 전달해 주고, 상기 수신 안테나를 통해 수신된 반사파의 위상을 검출하여 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.Receives the reflected wave reflected by the incident wave hits the subject through a receiving antenna and transmits the result of the comparison of the reflected wave power to the camera signal processor, detects the phase of the reflected wave received through the receiving antenna to the camera signal processor Camera autofocus control device in a mobile communication terminal comprising a receiving unit for transmitting. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 송신부는, 단말기 통신 주파수 신호와 전압 제어 발진기의 신호를 혼합기로 혼합하여 중간 주파수 신호를 생성하는 주파수 생성부와;The transmitter comprises: a frequency generator for generating an intermediate frequency signal by mixing a signal of a terminal communication frequency signal and a voltage controlled oscillator with a mixer; 상기 주파수 생성부에 의해 생성된 중간 주파수 신호를 체배하여 타겟 주파수가 되는 마이크로파 신호를 형성하는 주파수 체배기와;A frequency multiplier for multiplying the intermediate frequency signal generated by the frequency generator to form a microwave signal that becomes a target frequency; 상기 주파수 체배기에 의해 형성된 마이크로파 신호의 출력 전력을 증폭해 주는 전력 증폭기와;A power amplifier for amplifying the output power of the microwave signal formed by the frequency multiplier; 상기 전력 증폭기를 경유하여 전달되는 마이크파 신호가 되는 입사파를 피사체 측으로 송출해 주는 송신 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.And a transmission antenna for transmitting an incident wave, which is a microphone signal transmitted via the power amplifier, to a subject. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 수신부는, 입사파가 피사체에 충돌함에 따라 반사되어 오는 상기 입사파와 다른 편파의 반사파를 수신하는 수신 안테나와;The receiving unit includes a receiving antenna for receiving a reflected wave of a polarized wave different from the incident wave reflected as an incident wave collides with a subject; 상기 수신 안테나를 통해 수신된 반사파의 분석을 위한 전력을 증폭해 주는 저잡음 증폭기와;A low noise amplifier for amplifying power for analysis of reflected waves received through the receiving antenna; 상기 저잡음 증폭기에 의해 증폭된 반사파 전력의 크기를 DC 전압으로 변환해 주는 마이크로파 검출기와;A microwave detector for converting the magnitude of the reflected wave power amplified by the low noise amplifier into a DC voltage; 상기 마이크로파 검출기에 의해 변환된 반사파 전력의 DC 전압값을 기준 전압값과 비교하여 그 비교 결과를 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 전압 비교기와;A voltage comparator for comparing the DC voltage value of the reflected wave power converted by the microwave detector with a reference voltage value and transferring the comparison result to the camera signal processor; 상기 수신 안테나를 통해 수신된 반사파의 위상을 검출하여 카메라 신호 처리부로 전달해 주는 위상 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.And a phase detector for detecting a phase of the reflected wave received through the receiving antenna and transmitting the detected phase to the camera signal processor. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 마이크로파 검출기는, 쇼트키 다이오드를 서로 반대방향으로 병렬 연결하고, 상기 쇼트키 다이오드에 캐패시터와 저항을 각각 병렬 연결하여 반사파 전력의 크기를 DC 전압으로 변환해 주는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.In the microwave detector, the Schottky diodes are connected in parallel in opposite directions, and a capacitor and a resistor are connected in parallel to the Schottky diodes to convert the magnitude of the reflected wave power into a DC voltage. Camera auto focus. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카메라 신호 처리부에서 카메라와 피사체 사이의 거리 및 피사체 재질에 따라 카메라 렌즈를 이동시키는데 필요한 각종 피사체의 재질별, 피사체와 카메라 사이의 거리에 따른 최적의 카메라 렌즈 위치 데이터를 저장하고 있는 자동 초점 정보 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.Auto focus information storage that stores the optimal camera lens position data according to the distance between the subject and the camera according to the material of the various subjects required to move the camera lens according to the distance between the camera and the subject and the subject material in the camera signal processor Camera auto focusing device in a mobile communication terminal, characterized in that it further comprises a unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로파 트랜스폰더에서 송출하는 입사파는, 마이크로파 중에서 비상용화된 주파수 대역의 극초단파를 이용하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 카메라 자동 초점 조절 장치.The incident wave transmitted from the microwave transponder, the camera auto-focus control device in a mobile communication terminal, characterized in that for using microwave microwaves of the frequency band incompatible.
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