KR101652117B1 - 디지털 카메라 셔터 랙을 감소시키는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 카메라 셔터 랙을 감소시키는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 카메라 기능을 갖는 기기에서 셔터 랙을 줄이기 위한 장치는 반 셔터 혹은 풀 셔터의 상태로 구동되는 전자식 셔터를 구비한다. 또한 이 장치는 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 상기 프리뷰 모드의 수행 중에 상기 반 셔터의 입력이 감지되면 화이트 밸런스, 노출은 고정시키고 초점이 자동으로 조정되도록 제어하며, 상기 조정이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 상기 풀 셔터의 입력이 감지되면 이미지 캡쳐링이 실시되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디지털 카메라 셔터 랙을 감소시키는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING DIGITAL CAMERA SHUTTER LAG}

본 발명은 디지털 카메라 기능을 갖는 기기에서 카메라 기능을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 디지털 카메라 셔터 랙을 감소시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.

카메라 모듈을 탑재한 휴대용 무선 단말기와 같이 디지털 카메라 기능을 갖는 기기는 사용자가 카메라 기능을 동작시키면 프리뷰 영상을 실시간으로 미리 볼 수 있는 프리뷰 모드(preview mode)를 시작한다. 사용자는 이 프리뷰 모드에서 프리뷰 영상을 보다가 사진 찍을 대상이 정해지면 일단 반 셔터(half shutter)를 눌러서 자동 초점 맞추기(Auto Focus: 이하 AF라 함)가 수행되도록 한 후, 원하는 시점에서 풀 셔터(full shutter)를 눌러서 사진을 찍게 된다. 이때 프리뷰 모드에서 캡쳐 모드(capture mode)로 전환이 일어나면서 사진이 저장되게 된다.

그런데 이렇게 모드를 전환하는 것 등과 같은 일련의 동작은 어느 정도의 시간을 필요로 한다. 그래서 실제로는 셔터를 누른 바로 그 시점의 사진이 아니라 그로부터 얼마간 지연된 시점의 사진을 얻게 된다. 이와 같은 지연을 셔터 랙(shutter lag)이라고 한다. 다시 말해서, 셔터 랙은 사용자가 카메라의 셔터를 누른 순간부터 실제로 사진이 찍히기 시작할 때까지 걸리는 시간을 말하며, 이 셔터 랙 때문에 사용자가 실제로 원했던 정확한 시점의 사진을 얻지 못하게 되는 것이다.

일반적으로 핸드폰 카메라에서는 0.5 ~ 1초 정도의 AF시간을 필요로 하고, 셔터 랙은 0.1 ~ 0.3초의 시간을 필요로 한다. 이와 같이 초점을 맞추는 시간인 AF 랙(lag)에 비해 셔터 랙이 짧은 시간이기는 하지만, 사용자 입장에서는 셔터를 누름과 동시에 사진이 찍힌 것이 아니라 지연이 있었다는 것을 알기 때문에 촬영된 이미지에 대한 만족도가 떨어질 수 있다.

셔터 랙을 줄이기 위하여 전체 화소 프리뷰(full pixel preview)를 이용함으로써 프리뷰 모드에서 캡쳐 모드(capture mode)로 변환하는 과정을 없애려는 시도가 이루어지고 있다.

예를 들면, 스칼라도(Scalado)사에서는 제로(zero) 셔터 랙을 구현하기 위해서 하드웨어 JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group) 압축 기능과 용량이 큰 버퍼 메모리를 내장하고, 여러 장의 전체 화소 데이터를 압축하며 셔터가 눌려진 시점에서 가장 가까운 시점의 프레임이 저장될 수 있도록 하는 기술을 소개하고 있다. 그러나 이를 위해서는 추가적인 비용이 증가하고, 압축 부호화(encoding) 및 복호화(decoding)로 인한 전력 소모가 발생한다.

따라서 본 발명은 디지털 카메라 기능을 갖는 휴대용 무선 단말기에서 디지털 카메라 셔터 랙을 줄임과 동시에 현재 휴대용 무선 단말기의 표시부에 출력되고 있는 이미지를 정확하게 획득하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 제1발명은 디지털 카메라 기능을 갖는 기기에서 셔터 랙을 줄이기 위한 장치가, 반-셔터 혹은 풀-셔터의 상태로 구동되는 전자식 셔터와, 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 상기 프리뷰 모드의 수행 중에 상기 반-셔터의 입력이 감지되면 화이트 밸런스 및 노출은 고정시키고 초점(Auto Focus)을 자동으로 조정되도록 제어하며, 상기 조정이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 상기 풀-셔터의 입력이 감지되면 이미지 캡쳐링이 실시되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다. 제어부는 풀-셔터의 입력이 감지되면 현재 진행 중인 프레임을 중단하고 새로운 프레임을 캡쳐하도록 제어할 수도 있다.

본 제2발명은 디지털 카메라 기능을 갖는 휴대용 무선 단말기에서 디지털 카메라 셔터 랙을 줄이기 위한 장치가, 반-셔터 혹은 풀-셔터의 상태로 구동되는 전자식 셔터와, 렌즈를 통해 입력되는 피사체의 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지 센서부와, 전기적 신호로 변환된 이미지에 대하여 자동 초점, 자동 화이트 밸런스, 자동 노출 처리를 수행하는 하는 이미지 신호 처리부와, 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 프리뷰 모드의 수행 중에 반-셔터의 입력이 감지되면 이미지 신호 처리부가 화이트 밸런스 및 노출은 고정시키고 초점을 자동으로 조정하도록 제어하며, 조정이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생하는 제어부와, 이미지 신호 처리부에서 처리된 이미지를 일시적으로 저장하기 위한 메모리와, 이미지 신호 처리부에서 처리된 이미지를 표시하기 위한 표시부를 포함함을 특징으로 한다.

본 제3발명은 디지털 카메라 기능을 갖는 기기에서 디지털 카메라 셔터 랙을 줄이기 위한 방법이, 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식의 프리뷰 모드를 수행하는 과정과, 프리뷰 모드의 수행 중에 반-셔터의 입력이 감지되면 화이트 밸런스 및 노출은 고정시키고 초점을 자동으로 조정하는 과정과, 이 조정 후, 서브 샘플링 방식의 프리뷰 모드를 전체 화소 방식의 프리뷰 모드로 전환하는 과정과, 이 전환 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명은 반 셔터의 입력으로 시작된 AF 동작이 완료된 직후에 모드 변경(서브 샘플링 프리 뷰모드에서 전체 화소 프리뷰 모드로 변경)을 수행하도록 구성함으로써 풀 셔터의 입력이 이루어졌을 때는 모드 변환 없이 바로 사진이 찍히게 되어 셔터 랙이 줄어드는 효과가 있다.

또한 풀-셔터의 입력이 이루어졌을 때, 현재 진행 중인 프레임을 중단하고 바로 새로운 프레임을 캡쳐하도록 구성함으로써 현재 진행 중인 프레임에 대한 작업을 마칠 때까지 기다리지 않아도 되므로 불필요한 시간의 소비를 없애는 효과가 있다.

또한, 버퍼에 둘 이상의 이미지를 저장함으로 인하여 풀 셔터 입력 후 표시부를 통하여 보여지는 이미지를 그대로 획득할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 캡쳐가 이루어지기까지 동작 과정을 나타낸 예시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 이미지를 회득하기까지의 동작 과정을 나타낸 흐름도
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 이미지를 회득하기까지의 동작 과정을 나타낸 흐름도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼를 포함하는 휴대용 무선 단말기 카메라 장치의 구성을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 버퍼를 포함하는 휴대용 무선 단말기 카메라 장치의 구성을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 버퍼에 이미지가 저장되고 선택되기까지 동작 과정을 나타낸 예시도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼를 포함한 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 이미지를 획득하기까지의 동작 과정을 나타낸 흐름도

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 시간 등과 같은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 여기서 실선으로 표시한 것은 제어신호를 나타내고, 점선으로 표시하는 것은 이미지 데이터를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 셔터 11은 반(half) 셔터와 풀(full) 셔터의 상태로 입력할 수 있다. 전자의 경우 자동 화이트 밸런스(Auto White Balance : AWB), 자동 노출(Auto Exposure : AE)의 고정 및 자동 초점(Auto Focus : AF)의 조정 동작 등이 실시되고, 후자의 경우에는 캡쳐 동작이 이루어진다.

이미지 센서부 12는 렌즈(도시하지 않음)를 통해 입력되는 하나 이상의 이미지를 전기 신호로 변환한다. 이미지 센서부 12는 일반적인 상황에서는 사용자에 의해 기 설정된 화소에 상관없이 이미지를 저용량의 화소로 프리뷰하는 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드로 수행되다가 제어부 14의 제어에 의하여 이미지를 사용자에 의해 기 설정된 고용량으로 프리뷰하는 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환된다. 본 도면에 도시하지 않았으나, 이미지 센서부 12는 렌즈와, 줌 기능을 등을 수행하도록 렌즈의 움직임을 조정하는 렌즈 구동 장치와, 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 여기서 이미지 센서는 영상을 감지하여 디지털 데이터로 변환하는 것으로, 시모스 이미지 센서(CMOS Image Sensor: CIS) 혹은 고체 촬상 소자(Charge Coupled Device: CCD)를 그 예로 들 수 있다. 이미지 센서부 12에서는 노출 시간, 이득, 서브 샘플링 등과 같은 요소의 변경이 이루어진다.

이미지 신호 처리부(Image Signal Processor) 13은 전기적 신호로 변환된 하나 이상의 이미지에 대하여 AE, AWB, AF 등을 수행한다. 구체적으로, 스케일러(scaler) 및 출력 포맷 등의 출력 관련 부분, CCM(Color Correction Matrix) 및 감마(gamma) 등의 이미지 품질(image quality) 관련 부분, 쉐이딩 보상(shading compensation) 등과 같은 광학 보정 부분에 대한 변경이 이루어진다. 이미지 신호 처리부 13은 전기적 신호로 변환된 하나 이상의 이미지를 임시로 저장하는 버퍼(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

제어부 14는 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 프리뷰 모드를 수행하는 도중에 반 셔터의 입력이 감지되면 이미지 신호 처리부 13이 AE, AWB를 고정하고 AF를 수행하도록 제어하며, 이 동작들이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생한다. 여기서 완료 신호는 다양한 방법(예: 가시적, 청각적)으로 발생시킬 수 있다. 제어부 14 또한 이미지 신호 처리부 13으로부터 수신되는 이미지를 임시로 저장하는 버퍼(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

메모리 15는 이미지 신호 처리부 13에서 처리된 하나 이상의 이미지를 저장한다. 메모리 15와 제어부 14를 하나의 집적회로 형태로 구성할 수도 있다.

표시부 16은 이미지 신호 처리부 13에서 처리된 하나 이상의 이미지를 표시한다.

상기와 같은 구성을 갖는 카메라에 외장형 메모리(도시하지 않음)를 장착하여 사진 데이터를 저장할 수 있도록 한다. 여기서 사진 데이터는 사용자가 저장하기로 결정한 캡쳐 이미지를 말하며, 사진 데이터를 메모리 15에 저장할 수도 있다.

이미지 센서부 12에서 노출 시간이나 이득 혹은 서브 샘플링 등과 같은 요소의 변경이 이루어질 경우, 이미지 신호 처리부 13에서 출력 부분이나 이미지 품질 부분 혹은 광학 보정 부분에 대한 변경이 이루어질 경우에 소요되는 시간은 셔터 랙의 요인으로 작용한다. 그러므로 셔터 11을 반 셔터 상태로 입력하면 제어부 14가 이를 감지하고, AF 동작이 실시되도록 제어한 후, AF 동작이 끝남과 동시에 프리뷰 모드를 서브 샘플링 방식에서 전체 화소 방식으로 변경해놓으면, 이후 사용자가 풀 셔터를 눌렀을 때는 모드 변환 없이 바로 사진이 찍히게 되어 셔터 랙이 거의 없게 된다. 이와 같이 짧은 셔터 랙을 구현하면서도, 전체 화소 프리뷰 모드로의 변경이 AF 동작 완료 후 바로 일어나므로 AF 동작은 일반적인 서브 샘플링 방식의 프리뷰 모드와 같이 빨리 완료될 수 있고, 전체 화소 프리뷰 모드만을 사용하는 경우에 비해 전력 소모가 적다. 또한 AF 동작이 끝난 직후의 모드 변경으로 인한 지연은 상대적으로 긴 AF 시간에 포함되기 때문에 사용자는 크게 불편을 못 느끼게 된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 캡쳐가 이루어지기까지 동작 과정을 나타낸 예시 도이다.

도 2를 참조하면, 반 셔터가 입력되면, 이미지 신호 처리부(Image Signal Processor) 13은 AE, AWB를 고정하고 전기적 신호로 변환된 하나 이상의 이미지에 대하여 AF를 수행한다. 반 셔터가 입력되고 AE, AWB가 고정된 이후에 AF를 수행하기 까지는 서브 샘플링 방식으로 진행된다. AF 수행이 완료되면, 제어부 14에서는 서브 샘플링 방식을 전체 화소 방식으로 전환하고, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생한다. 이후 풀 셔터가 입력되면, 이지미가 캡쳐된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 캡쳐가 이루어지기까지의 동작 과정을 통해서 셔터 랙을 줄이는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, a단계에서 사용자에 의해 카메라의 구동이 이루어지면(전원이 켜지면), b단계에서 서브-샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행이 시작된다. 그리고 반-셔터가 입력될 때까지 대기한다. c단계에서 반 셔터의 입력이 감지되면 d단계에서 AE, AWB를 고정하고 AF 처리를 한다. 그리고 e단계에서 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한다. f단계에서 촬영이 가능한 상태임을 사용자에게 알려주기 위하여 완료 신호를 발생하고 풀 셔터가 입력될 때까지 대기한다. g단계에서 풀 셔터의 입력이 감지되면 h단계에서 캡쳐를 실시한다.

프리뷰 모드는 원하는 사진을 찍기 위해 동영상을 모니터링 하는 과정이다. 프리뷰 모드일 경우 카메라 모듈에서는 서브 샘플링(sub sampling) 기능을 이용하여 전체 화소의 1/4 정도만 출력하고, 프레임 비율(frame rate)을 올려서 동영상의 시인성을 좋게 하며, AF시간을 줄인다. 이때 프레임 비율은 예를 들어 30fps(frame per second) 정도까지 올릴 수 있다.

일반적인 이미지 센서는 전체 화소의 경우에 최대 15fps의 프레임 비율을 지원한다. 그러므로 셔터 랙을 줄이기 위해서 만일 처음부터, 서브 샘플링 프리뷰가 아니라, 전체 화소 프리뷰를 한다면 AF 시간이 증가하고 전력 소모도 증가되어 실제 핸드폰에 적용하기가 어려울 것이다. 그래서 본 발명은 서브 샘플링 프리뷰를 수행하다가 AF가 끝나면 바로 전체 화소 프리뷰를 하도록 구현한 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 캡쳐가 이루어지기까지의 동작 과정을 통해서 셔터 랙을 줄이는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 2a단계에서 사용자에 의해 카메라의 구동이 이루어지면(전원이 켜지면), 2b단계에서 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행이 시작된다. 그리고 반 셔터가 입력될 때까지 대기한다. 2c단계에서 반 셔터의 입력이 감지되면 2d단계에서 AE, AWB를 고정하고 AF 처리를 한다. 그리고 2e단계에서 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한다. 2f단계에서 촬영이 가능한 상태임을 사용자에게 알려주기 위하여 완료 신호를 발생하고 풀 셔터가 입력될 때까지 대기한다. 2g단계에서 풀 셔터의 입력이 감지되면 2h단계에서 그때 처리 중이던 프레임에 해당하는 이미지를 버리고 2i단계에서 새 프레임에 해당하는 이미지에 대한 캡쳐를 실시한다.

상기에서와 같이 도 3에서 2a단계 ~ 2g단계까지의 동작은 전술한 도 2의 a단계 ~ g단계까지의 동작과 동일하고, 2g단계에서 풀 셔터의 입력이 감지되면 2h단계에서 그때 처리 중이던 프레임을 버리고 2i단계에서 새 프레임에 대한 캡쳐를 실시한다는 것이 상이하다.

풀 셔터가 눌려졌을 때, 현재 진행되고 있는 전체 화소 프리뷰 모드의 프레임을 중단하고 바로 새로운 프레임을 캡쳐해서 출력하도록 구성하면 현재 진행 중인 프레임에 대한 작업을 마칠 때까지 기다릴 필요가 없으므로 그만큼 시간을 줄일 수 있다.

상기와 같이 AF 처리 이후에 반 셔터 입력으로 모드 변경을 수행하도록 구성함으로써 셔터 랙을 줄일 수는 있지만, 이미지 센서부 12를 통하여 현재 표시부에 입력되고 있는 피사체의 이미지를 획득하기에는 다음과 같은 단점이 존재한다. 통상적으로 표시부 16에 출력되는 이미지는 현재 입력되는 이미지가 아니라 적어도 한 프레임 이전의 이미지이다. 이러한 이유는 사용자에게 잔상이 없는 깨끗한 이미지를 보여주기 위하여 미리 한 프레임 이전의 이미지를 버퍼에 임시로 저장하고 표시부 16에는 버퍼에 저장된 이미지가 출력되기 때문이다. 프레임 지연 없이 실시간으로 깨끗한 이미지를 표시부 16에 출력할 수도 있지만, 카메라를 구성하는 각 구성요소의 성능이 뛰어나야 하고, 이는 단가 상승으로 이어질 수 밖에 없다.

따라서 풀 셔터 입력 시 현재 표시부 16에 표시되는 이미지가 아니라 다음 프레임의 이미지가 획득되는 문제점을 해결하기 위하여 하기의 실시 예를 들어 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 버퍼를 포함하는 휴대용 무선 단말기 카메라 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5는 메모리 55에 버퍼 57이 포함된 구성이다. 도 5 또한 도 1과 마찬가지로 실선으로 표시한 것은 제어신호를 나타내고, 점선으로 표시하는 것은 이미지 데이터를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 셔터 51은 반 셔터와 풀 셔터의 상태로 입력할 수 있으며, 전자의 경우 AE, AWB를 고정하고 AF의 동작 등이 실시되고, 후자의 경우에는 메모리 55의 버퍼 57 에 임시로 저장된 특정 이미지를 선택하여 표시부 56에 표시 한다.

이미지 센서부 52는 렌즈(도시하지 않음)를 통해 입력되는 피사체의 이미지를 전기 신호로 변환한다. 이미지 센서부 52는 일반적인 상황에서는 사용자에 의해 기 설정된 화소에 상관없이 피사체의 이미지를 저용량의 화소로 프리뷰하는 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드로 수행되다가 제어부 54의 제어에 의하여 피사체의 이미지를 사용자에 의해 기 설정된 고용량으로 프리뷰하는 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환된다. 도시하지 않았으나, 이미지 센서부 52는 렌즈와, 줌 기능을 등을 수행하도록 렌즈의 움직임을 조정하는 렌즈 구동 장치와, 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 여기서 이미지 센서는 영상을 감지하여 디지털 데이터로 변환하는 것으로, 시모스 이미지 센서(CMOS Image Sensor: CIS) 혹은 고체 촬상 소자(Charge Coupled Device: CCD)를 그 예로 들 수 있다. 이미지 센서부 52에서는 노출 시간, 이득, 서브 샘플링 등과 같은 요소의 변경이 이루어진다.

이미지 신호 처리부(Image Signal Processor) 53은 전기적 신호로 변환된 이미지 신호에 대하여 AE, AWB, AF 등을 수행한다. 구체적으로, 스케일러(scaler) 및 출력 포맷 등의 출력 관련 부분, CCM(Color Correction Matrix) 및 감마(gamma) 등의 이미지 품질(image quality) 관련 부분, 쉐이딩 보상(shading compensation) 등과 같은 광학 보정 부분에 대한 변경이 이루어진다.

제어부 54는 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 프리뷰 모드를 수행하는 도중에 반 셔터의 입력이 감지되면 이미지 신호 처리부 53이 AE, AWB를 고정하고 AF를 수행하도록 제어하며, 이 동작들이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생한다. 여기서 완료 신호는 다양한 방법(예: 가시적, 청각적)으로 발생시킬 수 있다.

메모리 55는 이미지 신호 처리부 53으로부터 수신되는 하나 이상의 이미지를 임시로 저장하는 버퍼 57를 포함한다. 본 도면에서 버퍼 57는 현재 입력되는 이미지와 적어도 한 프레임 이전의 이미지를 임시로 저장할 수 있으며, 이미지 저장 용량은 제조과정 또는 사용자 설정 등에 의하여 바뀔 수 있다. 셔터 51로부터 풀 셔터 입력이 감지되면 제어부 54는 이미지 센서부 51를 통하여 현재 입력되고 있는 이미지를 캡쳐하는 것이 아니라, 버퍼 57에 임시로 저장된 이미지 중 풀 셔터 입력 순간 표시부 56에 표시되는 이미지 또는 그에 가장 가까운 시간의 이미지를 최종 선택하고, 이를 표시부 56에 표시한 후 선택적으로 메모리55 또는 외부 메모리(도시하지 않음)에 저장한다.

메모리 55 또는 버퍼 57은 제어부 54와 하나의 집적회로 형태로 구성할 수도 있다.

표시부 56은 이미지 신호 처리부 53에서 처리된 하나 이상의 이미지를 표시한다. 표시부 56을 통하여 출력되는 이미지는 현재 이미지 센서부 52를 통하여 입력되는 이미지가 아니라 적어도 한 프레임 이전의 이미지이며, 풀 셔터 입력 후, 최종적으로 버퍼 57에 저장된 이미지 중 풀 셔터 입력 순간 표시부 56에 표시되는 이미지 또는 그에 가장 가까운 시간의 이미지를 선택하여 출력하므로, 사용자는 표시부 56에 출력되는 이미지를 그대로 저장하거나 또는 그에 가장 가까운 시간의 이미지를 저장할 수 있다.

상기와 같이 메모리 55에 포함된 버퍼 57에 현재 프레임에 해당하는 이미지와 이전 프레임에 해당하는 이미지를 저장함으로 말미암아, 사용자는 표시부 56에서 출력되는 이미지를 획득할 수 있게 된다. 또한 버퍼 57에는 기본적으로 두 개 이상의 이미지가 임시로 저장되어 있으므로, 풀 셔터 입력 후, 임시로 저장된 두 개 이상의 이미지를 표시부 56에 모두 출력하고 이들중 마음에 드는 이미지를 선택하여 획득할 수도 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 따른 버퍼를 포함하는 휴대용 무선 단말기 카메라 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 6은 이미지 신호 처리부 63에 버퍼 67이 포함된 구성이다. 도 6 또한 도 1과 마찬가지로 실선으로 표시한 것은 제어신호를 나타내고, 점선으로 표시하는 것은 이미지 데이터를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 셔터 61은 반 셔터와 풀 셔터의 상태로 입력할 수 있으며, 전자의 경우 AE, AWB를 고정하고 AF 동작이 실시되고, 후자의 경우에는 이미지 신호 처리부 63에 포함된 버퍼 67에 임시로 저장된 이미지를 선택한다.

이미지 센서부 62는 렌즈(도시하지 않음)를 통해 입력되는 피사체의 이미지를 전기 신호로 변환한다. 이미지 센서부 62는 일반적인 상황에서는 사용자에 의해 기 설정된 화소에 상관없이 피사체의 이미지를 저용량의 화소로 프리뷰하는 서브 샘플링 방식 브리뷰 모드로 수행되다가 제어부 64의 제어에 의하여 피사체의 이미지를 사용자에 의해 기 설정된 고용량으로 프리뷰하는 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환된다. 도시하지 않았으나, 이미지 센서부 62는 렌즈와, 줌 기능을 등을 수행하도록 렌즈의 움직임을 조정하는 렌즈 구동 장치와, 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 여기서 이미지 센서는 영상을 감지하여 디지털 데이터로 변환하는 것으로, 시모스 이미지 센서(CMOS Image Sensor: CIS) 혹은 고체 촬상 소자(Charge Coupled Device: CCD)를 그 예로 들 수 있다. 이미지 센서부 62에서는 노출 시간, 이득, 서브 샘플링 등과 같은 요소의 변경이 이루어진다.

이미지 신호 처리부(Image Signal Processor) 63은 전기적 신호로 변환된 이미지 신호에 대하여 AE, AWB, AF 등을 수행한다. 구체적으로, 스케일러(scaler) 및 출력 포맷 등의 출력 관련 부분, CCM(Color Correction Matrix) 및 감마(gamma) 등의 이미지 품질(image quality) 관련 부분, 쉐이딩 보상(shading compensation) 등과 같은 광학 보정 부분에 대한 변경이 이루어진다.

이미지 신호 처리부 63은 이미지 센서부 62로부터 수신되는 이미지를 임시로 저장하는 버퍼 67를 포함한다. 본 도면에서 버퍼 67는 현재 입력되는 이미지와 한 프레임 이전이 이미지를 임시로 저장할 수 있으며, 이미지 저장 용량은 제조과정 또는 사용자 설정 등에 의하여 바뀔 수 있다. 셔터 61로부터 풀 셔터 입력이 감지되면 이미지 신호 처리부 63은 이미지 센서부 62를 통하여 현재 입력되고 있는 이미지를 캡쳐하여 제어부 64로 송신하는 것이 아니라, 버퍼 67에 임시로 저장된 한 프레임 이전의 이미지를 최종 선택하고, 이를 제어부 64에 송신한다. 이후 제어부 64의 제어에 의해 최종 선택된 이미지가 표시부 66에 표시되고 선택적으로 메모리 65 또는 외부 메모리(도시하지 않음)에 저장된다.

제어부 64는 카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 프리뷰 모드를 수행하는 도중에 반 셔터의 입력이 감지되면 이미지 신호 처리부 63이 AE, AWB를 고정하고 AF를 수행하도록 제어하며, 이 동작들이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생한다. 여기서 완료 신호는 다양한 방법(예: 가시적, 청각적)으로 발생시킬 수 있다.

메모리 65는 이미지 신호 처리부 63에서 처리된 하나 이상의 이미지를 저장한다.

이미지신호 처리부 63에서 처리된 하나 이상의 이미지는 버퍼 67에 임시로 저장되며 제어부 64의 제어에 의해 버퍼 67에 임시로 저장된 하나 이상의 메모리 중 적어도 하나가 최종 선택되어 제어부 64로 송신된다. 메모리 65와 제어부 64를 하나의 집적회로 형태로 구성할 수도 있다.

표시부 66은 이미지 신호 처리부 63에서 처리된 하나 이상의 이미지를 표시한다. 표시부 66을 통하여 출력되는 하나 이상의 이미지는 현재 이미지 센서부 62를 통하여 입력되는 이미지가 아니라 적어도 한 프레임 이전의 이미지이며, 풀 셔터 입력 후, 최종적으로 출력되는 이미지 또한 적어도 한 프레임 이전의 이미지이며, 풀 셔터 입력 후, 최종적으로 출력되는 이미지 또한 적어도 한 프레임 이전의 이미지로 동일하거나 시간적으로 가장 가까운 이미지이므로, 사용자는 표시부 66에 출력되는 이미지를 그대로 저장하거나 시간적으로 가장 가까운 이미지를 저장할 수 있다.

상기와 같이 이미지 신호 처리부 63에 포함된 버퍼 67에 현재 프레임에 해당하는 이미지와 이전 프레임에 해당하는 이미지를 저장함으로 말미암아, 사용자는 표시부 66에서 출력되는 이미지를 획득할 수 있게 된다. 또한 버퍼 67에 기본적으로 두 개 이상의 이미지가 임시로 저장되어 있으므로, 풀 셔터 입력 후, 임시로 저장된 모든 이미지를 표시부 66에 모두 출력하고 이들 중 마음에 드는 이미지를 선택하여 획득할 수도 있을 것이다.

본 도면에서는 도시하지 않았지만, 반 셔터의 입력이감지되면 이미지 신호 처리부63이 AE, AWB를 고정하고 AF를 수행하도록 제어하며, 이 동작들이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환할 때, 이미지 신호 처리부 63과 제어부64 사이 시리얼(Serial) 통신과 같은 고속 통신을 지원하지 않으면서 이미지신호 처리부 63이 실시간 고속 JPEG 압축을 지원하지 않는 경우에는 패러렐(Parallel) 저속 통신으로 전체 화소 이미지를 이미지 신호 처리부 63에서 제어부 64 로 전달하기 어렵다. 이러한 경우 이미지 센서부62에서는 이미지 신호 처리부63으로 전체 화소로 이미지를 전달하고 이미지 신호 처리부63에서는 전체화소로 수신되는 이미지를 프리뷰 영상 수준의저용량 이미지로 변환하여 제어부64로 패러렐 저속 통신으로 송신할 수 있다. 이 후 풀 셔터가 입력되면 전체 화소로 수신되는 이미지를 JPEG과 같은 압축된 이미지로 변환하여 제어부 64로 패러렐 저속 통신으로 송신한다.

이미지 신호 처리부 63에 포함되어 있는 버퍼 67에 둘 이상의 이미지를 저장하고 있는 경우에는 풀 셔터가 입력되면 표시부 66에 현재 나타나고 있는 이미지와 같은 이전 프레임의 이미지 또는 가장 가까운 시간의 이미지를 버퍼 67로부터 압축하여 제어부 64로 출력하여 사용자는 표시부 66에 표시되는 이미지를 그대로 저장하거나 가장 가까운 시간의이미지를 저장할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 버퍼에 이미지가 저장되고 선택되기까지 동작 과정을 나타낸 예시도이다.

도 7을 참조하면, 도 7은 모드 전환 이전의 과정은 도 2와 동일하다. 모드 전환 이후에 입력되는 하나 이상의 이미지를 이미지 신호 처리부 또는 메모리에 포함된 버퍼에 임시로 저장하고, 풀 셔터 입력 시 버퍼에 임시로 저장된 하나 이상의 이미지를 선택한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼를 포함한 휴대용 무선 단말기 카메라 장치에서 카메라 구동으로부터 시작하여 이미지가 획득되기까지의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 3a단계에서 사용자에 의해 카메라의 구동이 이루어지면(전원이 켜지면), 3b단계에서 서브-샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행이 시작된다. 그리고 반 셔터가 입력될 때까지 대기한다. 3c단계에서 반 셔터의 입력이 감지되면 3d단계에서 AE/AWB/AF 등의 처리를 한다. 그리고 3e단계에서 전체 화소 방식의 프리뷰 모드로 전환한다. 3f단계에서 전체 화소 방식의 프리뷰 모드로 전환된 이후 입력되는 하나 이상의 이미지는 이미지는 이미지 신호 처리부 또는 제어부에 포함된 버퍼에 저장된다. 본 발명에서는 현재 입력되는 이미지와 이전 프레임의 이미지만을 저장하지만, 이는 사용자 설정에 따라서 달라질 수 있다.

3g단계에서 촬영이 가능한 상태임을 사용자에게 알려주기 위하여 완료 신호를 발생하고 풀 셔터가 입력될 때까지 대기한다. 3h단계에서 풀 셔터의 입력이 감지되면 3i단계에서 버퍼에 저장된 하나 이상의 이미지 중 하나를 선택하여 표시부에 출력 후 사용자 선택에 의해 최종 저장된다. 표시부를 통하여 사용자에게 보여지는 이미지는 현재 입력되는 이미지 이전 프레임의 이미지이므로, 표시부에 보여지는 이미지를 그대로 저장하고자 한다면 이전 프레임의 이미지를 선택한다. 또한 사용자는 버퍼에 저장된 하나 이상의 이미지를 모두 확인하고 이 중 어느 하나를 선택하여 표시부에 출력 후 최종 저장할 수도 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

1. 디지털 카메라 기능을 갖는 기기에서 셔터 랙을 줄이기 위한 장치에 있어서,
   반 셔터 및 풀 셔터의 상태로 구동 가능한 전자식 셔터와,
   카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 상기 프리뷰 모드의 수행 중에 상기 반 셔터의 입력이 감지되면 화이트 밸런스 및 노출을 고정하고 초점이 자동으로 조정되도록 제어하며, 상기 조정이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 상기 풀 셔터의 입력이 감지되면 이미지 캡쳐링이 실시되도록 제어하는 제어부와,
   상기 제어부의 제어에 따라 이미지를 저장하는 메모리를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 풀 셔터의 입력이 감지되면, 상기 전체 화소 방식 프리뷰 모드에서 캡쳐되어 버퍼에 임시로 저장된 복수의 이미지들을 표시부 상에 표시하고, 상기 복수의 이미지들 중 사용자에 의해 선택된 이미지를 상기 메모리에 저장함을 특징으로 하는 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 풀 셔터의 입력이 감지되면 현재 진행 중인 프레임을 중단하고 새로운 프레임을 캡쳐하도록 제어함을 특징으로 하는 장치.
6. 디지털 카메라 기능을 갖는 휴대용 무선 단말기에서 디지털 카메라 셔터 랙을 줄이기 위한 장치에 있어서,
   반 셔터 및 풀 셔터의 상태로 구동 가능한 전자식 셔터와,
   렌즈를 통해 현재 입력되는 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지 센서부와,
   상기 전기 신호로 변환된 이미지에 대하여 자동 초점, 자동 화이트 밸런스, 자동 노출 처리를 수행하는 하는 이미지 신호 처리부와,
   카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식 프리뷰 모드의 수행을 제어하고, 상기 프리뷰 모드의 수행 중에 상기 반 셔터의 입력이 감지되면 상기 이미지 신호 처리부가 화이트 밸런스 및 노출을 고정하고 초점이 자동으로 조정되도록 제어하며, 상기 조정이 완료되면 전체 화소 방식 프리뷰 모드로 전환한 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생하고 상기 풀 셔터의 입력이 감지되면 이미지 캡쳐링이 실시되도록 제어하는 제어부와,
   상기 제어부의 제어에 따라 이미지를 저장하기 위한 메모리와,
   상기 제어부의 제어에 따라 이미지를 표시하기 위한 표시부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 풀 셔터의 입력이 감지되면, 상기 전체 화소 방식 프리뷰 모드에서 캡쳐되어 버퍼에 임시로 저장되어 있는 복수의 이미지들을 상기 표시부 상에 표시하고, 상기 복수의 이미지들 중 사용자에 의해 선택된 이미지를 상기 메모리에 저장함을 특징으로 하는 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 6항에 있어서, 상기 버퍼는
    상기 버퍼의 용량을 초과하여 새로운 이미지가 입력되면, 가장 오래된 이미지를 상기 새로운 이미지로 갱신함을 특징으로 하는 장치.
13. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 풀 셔터의 입력이 감지되면 현재 진행 중인 프레임을 중단하고 새로운 프레임을 캡쳐하도록 제어함을 특징으로 하는 장치.
14. 제 6항에 있어서,
    상기 메모리 및 상기 제어부가 하나의 집적회로 형태로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
15. 제 6항에 있어서,
    상기 이미지 센서부는 상기 전체 화소 방식 프리뷰 모드에서 전체 화소 이미지를 상기 이미지 신호 처리부로 출력하고, 상기 이미지 신호 처리부는 상기 전체 화소 이미지의 사이즈를 기 설정된 크기로 줄여서 상기 제어부로 출력하다가, 상기 풀 셔터의 입력이 감지되면 전체 화소 이미지를 그대로 상기 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 삭제
17. 디지털 카메라 기능을 갖는 기기에서 디지털 카메라 셔터 랙을 줄이기 위한 방법에 있어서,
    카메라 기능이 구동되면 서브 샘플링 방식의 프리뷰 모드를 수행하는 과정과,
    상기 프리뷰 모드의 수행 중에 반 셔터의 입력이 감지되면 화이트 밸런스 및 노출을 고정하고 초점을 자동으로 조정하는 과정과,
    상기 조정 후, 상기 서브 샘플링 방식의 프리뷰 모드를 전체 화소 방식의 프리뷰 모드로 전환하는 과정과,
    상기 전환 후, 사용자에게 촬영 가능 상태임을 알리기 위해 완료 신호를 발생하는 과정과,
    상기 완료 신호의 발생 후 풀 셔터의 입력이 감지되면, 상기 전체 화소 방식 프리뷰 모드에서 캡쳐되어 버퍼에 임시로 저장되어 있는 복수의 이미지들을 표시부 상에 표시하는 과정과,
    상기 복수의 이미지들 중 사용자에 의해 선택된 이미지를 메모리에 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
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