KR20030073021A - 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 백라이팅방법 - Google Patents

화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 백라이팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상 단말기의 카메라 촬영모드에서 광센서를 사용하지 않고 액정표시화면의 백라이팅 밝기가 주변 밝기 정도에 따라 능동적으로 가변되도록 하여 배터리의 소모량을 절감시킬 수 있는 화상단말기의 액정표시화면 백라이트 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 피사체를 촬영하여 N×M 화소 단위로 된 상기 피사체의 이미지 프레임을 형성하는 카메라와, 이미지 프레임을 제공받아 각 N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하여 미리 저장된 기준값을 상호 순차 비교하여 구동 전압값을 가변 출력하는 이미지 분석부와, 이미지 분석부에서 합산된 R-G-B 컬러 합산값과 순차 비교될 최대 최소 R-G-B 기준 컬러값이 저장된 메모리와, 이미지 분석부에서 순차 비교되어 가변 출력된 구동 전압값에 의해 발광하여 액정 표시화면의 백라이팅 밝기를 조절하는 발광소자를 포함하여 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치를 구성하고, 피사체를 촬영하여 피사체의 이미지 프레임을 N×M 화소 단위로 형성하는 단계와, N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하는 단계와, 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값과 미리 저장된 R-G-B 기준 컬러값을 상호 순차 비교하여 발광소자의 구동전압신호를 발생시키는 단계와, 구동전압신호에 따라 액정표시화면의 백라이팅 밝기를 조절하는 단계를 포함하여 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 방법을 구성한다.

Description

화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 백라이팅 방법{A back lighting apparatus of Liquid Crystal Display in a mobile phone and back lighting method}
본 발명은 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 백라이팅 방법에 관한 것으로서, 특히 화상 단말기에 장착된 디지털 스틸 비디오 카메라에서 촬영된 피사체의 이미지 프레임 각 화소별 적색, 녹색, 청색(Red-Green-Blue)컬러값을 총합산하여 그 합산값을 토대로 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅이 이루어지는 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래 들어 이동통신 단말기 또는 개인 휴대 단말기(PDA : Personal Digital Assistant)는 급속도로 발전하여 디지털 스틸 비디오 카메라가 장착된 단말기가 선보이고 있어 단말기 사용자가 피사체의 영상 촬영하여 단말기에 저장하거나 또는 무선 데이터 전송할 수 있게 되었다.
이와 같은 디지털 스틸 비디오 카메라가 장착된 단말기(이하, 화상 단말기라 약칭함)는 디지털 스틸 비디오 카메라에서 촬영된 피사체의 이미지를 표시하고, 단말기의 정보를 표시하기 위해 별도의 표시수단으로 액정표시화면(LCD)을 사용하고 있다.
이러한 액정표시화면은 전력 소비가 적으면서 부피가 작은 장점을 가지고 있으나, 액정표시화면 자체의 발광 기능이 없어 야간이나 주변 조명 환경이 어두운 곳에서는 촬영된 피사체의 이미지 또는 단말기의 정보를 확인할 수 없어 백라이트(Back Light)가 별도로 구비된다.
백라이트(Back Light)는 주로 발광 소자를 이용하는 것으로, 키패드의 눌림 또는 플립이나 폴더의 개방에 의한 인터럽트(interrupt)발생 시에만 전원이 공급되어 발광되고, 디지털 스틸 비디오 카메라가 작동될 때는 주변 조명이 어두운 경우 자동적으로 전원이 공급되어 발광된다.
도 1 은 종래 화상 단말기에서 디지털 스틸 비디오 카메라가 작동될 때 액정표시화면을 백라이팅하는 장치를 보인 구성도로서, 구성 및 동작은 다음과 같다.
종래 화상 단말기의 액정 표시화면 백라이팅 장치는 카메라 촬영 모드에서 카메라(10)를 통해 피사체가 촬영되고, 광센서(20)에서 빛 세기값을 검출한다.
그리고, 광센서(20)는 입사된 빛 세기값을 전기적 신호로 변환하여 제어부(40)에 전달하고, 제어부(40)에서는 전달된 전기적 신호에 해당하는 측정 세기값과 메모리(30)에 저장된 기준 세기값과 비교한다.
여기서, 메모리(30)에 저장된 기준 세기값은 액정표기화면을 백라이팅하는 발광소자(50)를 발광시켜야 하는 빛의 세기값에 해당한다.
제어부(40)가 광센서(20)를 통해 검출된 빛의 세기값과 메모리(30)의 기준 세기값을 비교하여 검출된 빛의 세기값이 기준 세기값보다 큰 경우 백라이팅 구동중단신호를 발생시켜 발광을 중단하고, 반대의 경우 백라이팅 구동신호를 발생시켜 발광이 이루어지도록 한다.
즉, 화상 단말기가 임의의 위치에 놓여진 상태에서 카메라(10)가 작동되어 피사체를 촬영하는 경우, 입사되는 빛의 세기를 광센서(20)에서 검출하고, 제어부(40)가 검출된 빛의 세기값과 메모리(30)에 저장된 기준 세기값을 서로 비교하여 입사되는 빛의 세기가 어두운 경우 액정표시화면의 발광소자(50)를 구동시키고, 빛의 세기가 밝은 경우 액정표시화면의 발광소자(50)를 구동시키지 않게 된다.
그러나, 종래 액정표시화면의 백라이팅 장치는 광센서에서 검출되는 빛의 세기값에 의해 백라이트가 구동되는 구조이므로 항상 광센서가 필요하며, 디지털 스틸 비디오 카메라의 구동시 항상 광센서가 동시에 구동되어야 하는 문제점이 있다.
따라서, 화상 단말기를 구성함에 있어 많은 부품이 필요하게 되고, 또한 광센서를구동시키기 위한 전력 소모가 증가되어 화상 단말기의 배터리를 자주 교환하여야 하며, 광센서의 부착에 따른 비용 상승의 문제점이 있다.
또한, 종래 액정표시화면의 백라이팅 장치는 기준 세기값 이상의 빛이 입사되는지 여부에 따라 백라이트가 단순히 온 또는 오프되는 구조이므로 주변 밝기 정도에 따른 능동적인 대처가 불가능한 문제점이 있다.
즉, 종래에는 기준 세기값 이상의 매우 큰 세기값을 가진 빛이 입사되는 경우와 기준 세기값에 근접한 세기값을 가진 빛이 입사되는 경우에 관계없이 항상 동일한 밝기의 백라이팅이 이루어지므로 화상 단말기의 배터리 소모가 많아지게 된다.
이에 본 발명은 화상 단말기의 카메라 촬영모드에서 광센서를 사용하지 않고 액정표시화면의 백라이팅 밝기가 주변 밝기 정도에 따라 능동적으로 가변되도록 하여 배터리의 소모량을 절감시킬 수 있는 화상단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 백라이팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 목적을 이루기 위해, 피사체를 촬영하여 N×M 화소 단위로 된 상기 피사체의 이미지 프레임을 형성하는 카메라와, 이미지 프레임을 제공받아 각 N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하여 미리 저장된 기준값을 상호 순차 비교하여 구동 전압값을 가변 출력하는 이미지 분석부와, 이미지 분석부에서 합산된 R-G-B 컬러 합산값과 순차 비교될 최대 최소 R-G-B 기준 컬러값이 저장된 메모리와, 이미지 분석부에서 순차 비교되어 가변 출력된 구동 전압값에 의해 발광하여 액정 표시화면의 백라이팅 밝기를조절하는 발광소자를 포함하여 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치를 구성한다.
그리고, 본 발명은 상기 목적을 이루기 위해, 피사체를 촬영하여 상기 피사체의 이미지 프레임을 N×M 화소 단위로 형성하는 단계와, N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하는 단계와, 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값과 미리 저장된 R-G-B 기준 컬러값을 상호 순차 비교하여 발광소자의 구동전압신호를 발생시키는 단계와, 구동전압신호에 따라 액정표시화면의 백라이팅 밝기를 조절하는 단계를 포함하여 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 방법을 구성한다.
도 1 은 종래 액정표시화면 백라이팅 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 2 는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 구성도.
도 3 은 본 발명의 실시예에서 이미지 분석부의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 백라이팅 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 백라이팅을 구체적인 예를 들어 보인 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
100 : 카메라 110 : 메모리
120 : 이미지분석부 130 : 발광부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 화상 단말기의 액정 표시화면 백라이팅 장치를 설명하기 위한 블록 구성도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 단말기의 액정 표시화면 백라이팅 장치는 피사체를 촬영하여 N×M 화소 단위로 된 상기 피사체의 이미지 프레임을 형성하는 카메라(100)와, 이미지 프레임을 제공받아 각 N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하여 미리 저장된 기준값을 상호 순차 비교하여 구동 전압값을 가변 출력하는 이미지 분석부(120)와, 이미지 분석부에서 합산된 R-G-B 컬러 합산값과 순차 비교될 최대 최소 R-G-B 기준 컬러값이 저장된 메모리(110)와, 이미지 분석부에서 순차 비교되어 가변 출력된 구동 전압값에 의해 발광하여 액정 표시화면의 백라이팅 밝기를 조절하는 발광소자(130)를 포함하여 이루어진다.
좀더 구체적으로 설명하면, 카메라(100)는 렌즈 및 셔터, CCD 소자로 이루어져 화상 단말기가 카메라 촬영모드인 경우 셔터에 의해 렌즈가 개방되면 N×M 화소로 형성된 CCD 소자에 피사체의 광신호가 입사되도록 한 다음, 광신호를 전기적인 신호로 변화시켜 각 화소별 R-G-B 컬러값을 조합하여 피사체에 대한 이미지 프레임을 형성하는 디지털 비디오 스틸 카메라이다.
이미지 분석부(120)는 카메라(100)에서 형성된 N×M 화소로 된 이미지 프레임의 각 화소별 R-G-B 컬러값을 각각 0~255까지의 256 단계로 분리하여 계산하고, 분리 계산된 R-G-B 컬러값을 합산하여 각 화소별 R-G-B 컬러 합산값을 산출한다.
그리고, 이미지 분석부(120)는 산출된 각 화소별 R-G-B 컬러 합산값을 토대로 이미지 프레임 전체의 화소에 대한 더하기 연산을 하여 총 합산함으로써 이미지 프레임의 전체 화소 R-G-B 컬러 합산값을 산출한다.
또한, 이미지 분석부(120)는 본 발명의 실시예에서 이미지 분석부의 구조를 설명하기 위한 도면인 도 3을 참조하면, 이미지 프레임의 전체 화소 R-G-B 컬러 합산값과 메모리(110)에 저장된 다수개의 R-G-B 컬러 기준값을 서로 비교하여 이미지 프레임의 전체 화소 R-G-B 컬러 합산값에 대응되는 구동전압값(Vo1~VoN)을 발생시킨다.
여기서, 구동전압값(Vo1)은 발광소자의 발광 중단에 해당하는 구동 전압값이고, 구동전압값(Vo2)은 발광소자가 액정 표시화면의 최소 백라이팅 밝기로 발광되도록 하는 구동 전압값이고, 구동전압값(VoN)은 발광소자가 액정 표시화면의 최대 백라이팅 밝기로 발광되도록 하는 구동 전압값이다.
메모리(110)는 이미지 분석부(120)에서 산출된 이미지 프레임의 전체 합산값과 비교될 다수개의 기준 값이 미리 설정되는데, 여기서 기준값이란 발광소자가 어떠한 밝기로 발광하여 액정표시화면의 백라이팅이 이루어지는가를 결정하는 것으로 임의의 값으로 순차적인 기준값을 갖는 화상 단말기의 메모리이다.
즉, 메모리(110)에는 주변 조명환경이 밝아 액정표시화면에 백라이팅이 요구되지 않을 때의 이미지 프레임의 N×M 화소 R-G-B 전체 합산값(최대 R-G-B 기준 컬러값)에서 주변 조명환경이 어두워 액정표시화면에 가장 밝은 백라이팅이 요구될 때의 이미지 프레임의 N×M 화소 R-G-B 전체 합산값(최소 R-G-B 기준 컬러값)까지 범위 내에서 기준값이 일정 배율로 설정된다.
여기서, 기준값은 실험을 통해 설정될 수 도 있고, 화상 단말기의 사용자 메뉴를 통해 사용자가 임의로 설정할 수 도 있다.
발광소자는 이미지 분석부(120)에서 발생되는 구동전압값(Vo1~VoN)에 대응하여 발광 정도가 가변되는 발광소자(LED)이다.
이러한 구성으로 된 본 발명에 따른 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치에서 액정표시화면의 백라이팅 동작을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
카메라(100)인 디지털 비디오 스틸 카메라의 셔터를 개방시키면 렌즈를 통해 N×M 화소로 된 CCD 소자에 피사체가 촬영되고, 촬영된 피사체의 영상은 JPEG(JointPicture Expert Group)방식 등의 이미지 프레임으로 이미지 분석부(120)에 전송된다.(S1)
그리고, 이미지 분석부(120)에 전송된 N×M 화소의 이미지 프레임은 이미지 분석부에서 각 화소별로 R-G-B 컬러값이 산출되고, 산출된 R-G-B컬러값은 합산되어 각 화소별 합산값이 결정된다.(S2)
그리고, 각 화소별 합산값은 다시 전체 화소에 대해 합산되어 이미지 프레임의 전체 N×M 화소에 대한 R-G-B 컬러값이 산출된다.(S3)
이처럼 이미지 분석부에서 이미지 프레임의 전체 N×M 화소에 대한 R-G-B 컬러값이 산출되면, 이미지 분석부는 메모리(110)에 저장된 R-G-B 기준 컬러값과 산출된 R-G-B 컬러값을 서로 순차 비교한다.(S4)
이 과정에서 산출된 R-G-B 컬러값은 메모리에 저장된 최대 기준 컬러값에서 최소 기준 컬러값 사이의 다수개의 기준 컬러값중 어느 하나의 기준 컬러값보다 크게 되면 해당 기준 컬러값에 해당하는 구동전압값이 발생된다.(S5)
따라서, 발광소자(130)는 해당 기준 컬러값에 해당하는 구동전압값으로 발광되어 액정표시화면의 백라이팅이 이루어지게 된다.(S6)
상술한 바와 같이, 본 발명은 카메라에서 촬영된 피사체의 영상에 해당하는 이미지 프레임의 화소별 R-G-B 컬러값을 통해 액정표시화면의 백라이팅 밝기가 조절된다.
이를 도 2와 5를 참조하여 구체적인 예를 들어 설명하면, 카메라(100)에서 촬영된 피사체의 이미지 프레임이 3×3 화소로 이루어지고, 메모리(110)에 설정된 기준 R-G-B 컬러값은 3500~270 범위 내에서 일정 간격으로 설정되어 있다.
이 상태에서 도 5의 우 상단에서 보인 바와 같이 화소(1,1)의 컬러가 하늘색인 경우, 하늘색은 R30,G160,B230으로 나타나게 되어 R-G-B 컬러값은 420 이 된다.
그리고, 인접된 다른 화소의 컬러가 하늘색 계통인 경우 R30,G160,B230 의 주변에 분포될 것이고, R-G-B 컬러값은 420 주변에 분포될 것이다.
따라서, 3×3 화소 전체의 R-G-B 컬러 합산값은 3780 주변에 분포될 것이며, 이 값은 이미지 분석부(120)에서 메모리(110)에 저장된 기준 컬러값과 비교 연산된다.
비교 결과 화소 전체의 R-G-B 컬러 합산값이 최대 기준 컬러값보다 큰 값이므로 이미지 분석부(120)에서는 주변 조명환경이 밝은 것으로 판단하고, 이에 따라 구동전압신호를 발생시키지 않게 된다.
따라서, 발광소자(130)는 발광되지 않아 액정표시화면의 백라이팅이 이루어지지 않는다.
만약 R-G-B 컬러 합산값이 최대 기준 컬러값보다 작은 경우, 이미지 분석부(120)에서는 R-G-B 컬러 합산값에 해당하는 구동전압값을 발생시켜 발광소자(130)를 통한 액정표시화면의 백라이팅이 이루어지도록 한다.
그리고, 도 5의 우 하단에서 보인 바와 같이 화소(1,1)의 R-G-B 컬러 합산값이 검정색인 경우, 검정색은 R0,G0,B0 으로 나타나게 되어 R-G-B 컬러값은 0 이 된다.
그리고, 인접된 다른 화소의 컬러가 검정색 계통인 경우 모든 화소들은 대개 R0~10,G0~10,B0~10 범위 이내에 분포될 것이고, R-G-B 컬러값은 대개 0~30 범위 이내에 분포될 것이다.
따라서, 3×3 화소 전체의 R-G-B 컬러 합산값은 0~270 범위 이내에 분포될 것이며,이 값은 이미지 분석부(120)에서 메모리(110)에 저장된 기준 컬러값과 비교 연산된다.
비교 결과 화소 전체의 R-G-B 컬러 합산값이 최소 기준 컬러값보다 작은 값이므로 이미지 분석부(120)에서는 주변 조명환경이 어두운 것으로 판단하고, 이에 따라 최대 구동전압값을 발생시켜 발광소자(130)를 통한 가장 밝은 액정표시화면의 백라이팅이 이루어지도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 그 방법은 화상 단말기가 카메라 촬영 모드인 상태에서 카메라를 통해 촬영된 피사체를 표시하는 액정 표시화면의 백라이팅이 별도의 광센서 없이 주변 조명 환경에 따라 자동적으로 조절됨으로써 화상 단말기의 배터리 방전 시간을 연장시켜 화상 단말기의 대기 시간을 극대화시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 피사체를 촬영하여 N×M 화소 단위로 된 상기 피사체의 이미지 프레임을 형성하는 카메라와;
    상기 이미지 프레임을 제공받아 각 N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하여 미리 저장된 기준값을 상호 순차 비교하여 구동 전압값을 가변 출력하는 이미지 분석부와;
    상기 이미지 분석부에서 합산된 R-G-B 컬러 합산값과 순차 비교될 최대 최소 R-G-B 기준 컬러값이 저장된 메모리와;
    상기 이미지 분석부에서 순차 비교되어 가변 출력된 구동 전압값에 의해 발광하여 액정 표시화면의 백라이팅 밝기를 조절하는 발광소자를 포함하여 이루어진 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 분석부는 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값이 상기 메모리에 저장된 최대 R-G-B 기준 컬러값보다 큰 경우 구동전압값을 발생시키지 않고, N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값이 상기 메모리에 저장된 최대 R-G-B 기준 컬러값 이하일 경우 구동전압값을 발생시키는 것을 특징으로 하는 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치.
  3. 피사체를 촬영하여 상기 피사체의 이미지 프레임을 N×M 화소 단위로 형성하는 단계와;
    상기 N×M 화소의 각 화소 단위별 R-G-B 컬러값 및 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값을 합산하는 단계와;
    상기 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값과 미리 저장된 R-G-B 기준 컬러값을 상호 순차 비교하여 발광소자의 구동전압값을 발생시키는 단계와;
    상기 구동전압값에 따라 액정표시화면의 백라이팅 밝기를 조절하는 단계를 포함하여 이루어진 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동전압값을 발생시키는 단계는 상기 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값이 최대 R-G-B 기준 컬러값보다 크면 구동전압값을 발생시키고, 상기 전체 N×M 화소 전체 R-G-B 컬러값이 최대 R-G-B 기준 컬러값 이하일 경우 구동전압값을 발생시키는 것을 특징으로 하는 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치.
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