KR20040095830A - 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치 - Google Patents

피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 거리측정센서를 이용하여 피사체와의 거리를 측정하여 거리에 대한 정보를 조도 이득에 대응시켜 카메라가 장착된 단말기의 조명장치의 밝기를 보다 미세하게 제어함으로써, 피사체 촬상 단계에서 보다 선명한 이미지를 얻기 위한 조명 자동 제어 장치를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 카메라의 조명 제어 방법에 있어서, 카메라 모드 상태에서, 촬상대상 피사체로 거리측정용 신호를 송신하고 상기 촬상대상 피사체로부터의 리턴 신호를 수신하여, 송/수신 신호의 시간차를 계산하여 상기 촬상대상 피사체까지의 거리를 계산하는 제 1 단계; 상기 카메라 주변의 조도를 검출하는 제 2 단계; 검출된 상기 조도값과 측정된 상기 거리값을 기 설정된 기준 거리/조도값과 비교하여, 조명의 밝기를 결정하는 제 3 단계; 및 상기 결정된 밝기에 따라, 해당 밝기로 상기 조명의 빛을 방사하는 제 4 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 이동통신 단말기 등의 카메라 조명 제어 등에 이용됨.

Description

피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치{Illumination automatic control apparatus using the distance of subject}
본 발명은 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 거리측정센서를 이용하여 피사체와의 거리를 측정하여 거리에 대한 정보를 조도 이득에 대응시켜 카메라가 장착된 단말기의 조명장치의 밝기를 보다 미세하게 제어할 수 있는 조명 자동 제어 장치에 관한 것이다.
현재, 이동통신 호출기로부터 시작하여 셀룰라 폰(cellular phone), 개인휴대전화기(PCS)를 거쳐 IMT-2000(International Mobile Telecommunication), UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 기반의 이동통신까지 최근 몇 년 사이에 이동통신 환경은 엄청난 속도로 발전하고 있으며, 이동통신 단말기의 발전과 함께 단말기를 통해 가능한 부가 서비스에 대한 모색도 활발히 전개되고 있다.
특히, 국내외에서 활발하게 진행되고 있는 IMT-2000, UMTS로의 초고속 이동통신의 발전은 무선망을 이용한 데이터 통신분야의 성장을 예고하고 있으며, 이러한 데이터 통신 중에서 현재 가장 관심을 많이 받고 있는 분야가 다름 아닌 무선 인터넷을 통한 다양한 정보의 송수신이며, 무선 데이터 송수신의 전송속도가 향상됨에 따라 데이터 크기가 큰 영상까지도 송수신할 수 있게 되었다.
또한, 하드웨어의 발전으로 이와 같이 전송된 이미지를 이용하는 통신 단말장치들이 개발되고 있으며, 근래에는 IMT-2000이라 하여 영상을 전송하기에 부족함이 없도록 그 이동통신속도를 제공할 수 있도록 하는 통신 시스템이 구축되어, 상용화가 이루어지고 있는 실정이다.
그러나, 이와 같은 기술은 무선 데이터 송수신의 경우, 유선을 통해 영상을 전송하는 것보다 아무래도 영상을 전송함에 있어서 제약이 뒤따를 수 밖에 없으며, 이를 개선하기 위해 통신속도가 느린 경우(저전송로)에는 다각도의 영상 코딩방법에 의존하여 불필요한 부분에 대해서는 압축률을 높이고, 영상에 지장을 주는 중요부분에 대해서는 압축률을 조금 낮추어 수신측에서도 통신속도 대비 영상을 화질을 향상시키기 위한 노력이 이루어지고 있으며, 이와 같은 방법은 소프트웨어를 적용한 하드웨어의 변경 등 복잡한 기술적인 보완이라 할 수 있을 것이다.
그런데, 휴대용의 가장 큰 특성인 이동 특성을 감안할 때, 이동하는 위치에 따라서 주위 조명(혹은 조도)의 변화 등으로 인하여 주위 밝기가 변하게 된다. 뿐만 아니라, 주지하다시피 일조에 따라 주위 밝기가 변하게 된다.
따라서, 사용자가 주위 조도가 낮아진 상태(즉, 어두운 상태)에서 카메라를 통해 얻어진 피사체의 영상을 상대방에게 전송할 경우, 영상을 수신하는 수신자의 입장에서는 당연히 깨끗한 이미지를 얻을 수 없다. 즉, 영상의 송신 단계에서부터 저하된 화질의 영상이 송신된다는 것이다.
이러한 화질 열화의 문제점은 피사체 촬상 단계에서부터 존재하는 것으로, 비단 촬상된 영상을 전송할 때에만 국한되지 않고, 전송과는 무관하게 단말기에 보관(저장)한다 하더라도 피사체 촬상 단계에서부터 주위의 조도가 정확하게 반영된 촬상이 어렵기 때문에 상기의 문제점은 여전히 존재하는 바, 피사체 촬상 단계에서부터 주위의 조도가 정확하게 반영된 촬상이 어렵기 때문에, 화질 저하의 문제점은여전히 존재한다.
비록, 종래에도 주위의 밝기(조도)에 따라 조명장치를 자동으로 제어하여 영상의 화질을 개선할 수 있는 기술이 존재하지만, 단지 밝기가 기준값보다 높으면 조명장치를 오프(OFF)하고(즉, 조명장치를 동작시키지 않음) 밝기가 기준값보다 작으면 조명장치를 온(ON)함으로써(즉, 조명장치를 동작시킴), 주위의 밝기에 따라 단지 조명장치의 온/오프를 제어할 뿐이다. 물론, 보다 진일보된 기술로서, 주위의 밝기(조도)에 따라 단순하게 조명장치를 온/오프시키는 것에서 벗어나, 주위의 밝기(조도)에 따라 그에 맞게 조명장치의 밝기를 제어하는 기술이 존재하지만, 이는 주위의 조도에 따른 조명장치의 밝기를 제어함에 있어서 단순히 외부로부터 감지된 조도값만을 반영함으로써, 피사체 촬상 단계에서 보다 선명한 이미지를 얻기가 어렵다.
즉, 조명장치의 밝기를 제어함에 있어서 주위의 조도값이 정확하게 반영되지 않을 뿐더러, 사용자가 인위적인 조작을 통해서 이를 조절한다 하더라도, 설정되어 있는 값(밝기 조절값)에 한계가 있어, 주위의 밝기(조도), 피사체와의 거리 등에 따라 달라지는 주변 환경적인 요소들을 정확하게 반영하기란 더욱이 어렵기 때문에, 피사체 촬상 단계에서부터 보다 선명한 이미지를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 거리측정센서를 이용하여 피사체와의 거리를 측정하여 거리에 대한 정보를 조도 이득에 대응시켜 카메라가 장착된 단말기의 조명장치의 밝기를 보다 미세하게 제어함으로써, 피사체 촬상 단계에서 보다 선명한 이미지를 얻기 위한 조명 자동 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치의 동작 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
11 : 거리측정센서 구동부 12 : 거리측정센서
13 : 거리계산부 14 : 제어부
15 : 조도감지센서 16 : 거리/조도 이득 저장부
17 : 조명부 18 : 표시부
19 : CCD 모듈 20 : 영상신호 처리부
21 : 수동 스위치
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 카메라의 조명 제어 장치에 있어서, 카메라 모드 상태에서, 촬상대상 피사체로 거리측정용 신호를 송신하고, 상기 촬상대상 피사체로부터의 리턴 신호를 수신하기 위한 신호 송/수신수단; 상기 신호 송/수신수단에서의 송/수신 신호의 시간차를 계산하여 상기 촬상대상 피사체까지의 거리를 계산하기 위한 거리측정수단; 상기 카메라 주변의 조도를 검출하기 위한 조도검출수단; 기준 거리/조도값을 저장하고 있는 거리/조도값 저장수단; 상기 조도검출수단에서 검출된 조도값과 상기 거리측정수단에서 측정된 거리값을 상기 거리/조도값 저장수단에 저장된 기준 거리/조도값과 비교하여, 조명수단의 밝기를 결정하기 위한 제어수단; 및 상기 제어수단의 밝기 제어신호에 따라, 해당 밝기로 빛을 방사하는 상기 조명수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 촬상대상 피사체까지의 거리값과 상기 조명수단의 방사값(밝기 단계)을 화면 표시하기 위한 화면표시수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 광전변환을 통해 상기 촬상대상 피사체의 영상을 전기적인신호로 변환하는 촬상수단; 및 상기 촬상대상 피사체의 영상신호를 인코딩(encoding)하기 위한 영상신호 처리수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 사용자의 조작에 의해 온/오프가 결정되어 상기 조명수단을 선택적으로 동작시키기 위한 스위칭수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 거리에 따른 데이터(피사체와의 거리값)를 사전에 테이블로 구현하여 매칭시킴으로써, 주위의 밝기(조도)에 따라 조명장치를 자동으로 제어함에 있어서 주변의 조도 뿐만 아니라 피사체와의 거리를 반영하여 보다 정확하고 미세하게 조명장치를 제어할 수 있다.
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 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치는, 카메라 모드(사진촬영모드) 상태에서, 촬상대상 피사체로 거리측정용 신호를 송신하고, 촬상대상 피사체로부터의 리턴 신호를 수신하기 위한 거리측정센서(12)와, 거리측정센서(12)에서의 송/수신 신호의 시간차를 계산하여 촬상대상 피사체까지의 거리를 계산하기 위한 거리계산부(13)와, 카메라 주변의 조도를 검출하기 위한 조도감지센서(15)와, 기준 거리/조도값을 저장하고 있는 거리/조도 이득 저장부(16)와, 조도감지센서(15)에서 감지된 조도값과 거리계산부(13)에서 계산된 거리값을 거리/조도 이득 저장부(16)에 저장된 기준 거리/조도값과 비교하여, 조명부(17)의 밝기를 결정하기 위한 제어부(14)와, 제어부(14)의 밝기 제어신호에 따라, 해당 밝기로 빛을 방사하는 조명부(17)를 포함한다. 또한, 촬상대상 피사체까지의 거리값과 조명부(17)에서 방사되는 방사값(즉, 밝기 단계)을 화면 표시하기 위한 표시부(18)를 더 포함한다. 또한, 광/전변환을 통해 촬상대상 피사체의 영상을 전기적인 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 모듈(19)과, 촬상대상 피사체의 영상신호를 인코딩(encoding)하기 위한 영상신호 처리부(20)를 더 포함한다. 또한, 사용자의 조작에 의해 온(on)/오프(off)가 결정되어 조명부(17)를 선택적으로 동작시키기 위한 수동 스위치(21)를 더 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치는 주변 밝기(조도)에 따라 (normal) 모드에서는 사용자가 카메라 모드(사진촬영모드)를 사용할 때마다 주위의 조도값과 촬상대상 피사체와의 거리값을 기준 조도/거리 이득값과 비교하여 조명부(17)의 밝기를 보다 정확하고 미세하게 자동으로 제어한다.
그러나, 극장 등 사용에 극히 제한적인 장소에서 카메라 모드(사진촬영모드)를 사용할 경우에, 조명을 비추게 되면 타인에게 불편을 줄 수 있는 바, 수동 스위치(21)를 사용하여 사용자가 장소에 따라 선택적으로 조명부(17)의 조명 동작을 강제적으로 오프시킬 수도 있다.
상기 수동 스위치(21)는 휴대용 단말장치(바람직하게는, 셀룰라 폰, PCS폰, IMT-2000폰, UMTS폰 등)의 일측에 설치되는 것이 바람직하나, 기존 키패드(key pad)에 이 기능을 부가하여 사용할 수도 있다.
먼저, 사용자가 카메라 모드(사진촬영모드)를 선택하면, 거리측정센서 구동부(11)가 구동되어, 거리측정센서(12)를 구동시킨다. 그러면, 거리측정센서(12)는 촬상대상 피사체와의 거리 측정을 위해 촬상대상 피사체로 거리측정용 신호를 송신하고, 촬상대상 피사체로부터 신호를 리턴한다.
이후, 거리계산부(13)에서는 거리측정센서(12)에서 촬상대상 피사체로 송출한 송신 신호와 리턴된 수신 신호의 시간차를 계산하여 촬상대상 피사체까지의 거리를 계산한다. 이 촬상대상 피사체까지의 거리값은 제어부(14)로 전달된다.
한편, 카메라 모드(사진촬영모드)에서, 조도감지센서(15)에서 검출된 주위 조도값은 제어부(14)로 입력되고, 제어부(14)는 주위 조도값과 촬상대상 피사체까지의 거리값을 거리/조도 이득 저장부(16)에 기 설정되어 있는 거리/조도 이득 테이블에 적용하여 최적의 조명 밝기를 얻어낸다. 여기서, 거리/조도 이득 테이블은 피사체와의 거리와 주변 조도값에 따라 조명부(17)의 밝기 단계를 최적화시켜 구현한 것이다.
이에, 제어부(14)의 보다 정확하고 미세한 제어에 의해 조명부(17)로부터 발생된 빛은 CCD 모듈(19)이 향하는 방향으로 발산되고, 이와 같은 빛의 발산에 의하여 CCD 모듈(19)의 피사체 영상은 밝은 상태를 유지하게 되므로, 보다 선명한 피사체 영상을 얻을 수 있게 된다.
표시부(18)는 촬상대상 피사체까지의 거리값과 조명부(17)의 방사값(밝기 단계)을 화면에 표시하는데, 사용자는 이 표시값을 통해 피사체까지의 거리를 정확하게 알 수 있고, 밝기를 임의로 조절(보다 밝게 혹은 어둡게)할 수 있다.
물론, 제어부(14)에 의해 자동으로 구해진 조명부(17)의 밝기 단계는 표시부(18)에 표시될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 다만, 사용자의 편의를 위해서는 피사체까지의 거리값과 밝기 단계를 함께 표시해 주는 것이 보다 바람직할 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치의 동작 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치의 동작 방법은, 사용자가 카메라 모드(사진촬영모드)를 선택하면(201), 거리측정센서(12)를 이용하여 촬상대상 피사체로 거리측정용 신호를 송신하고 촬상대상 피사체로부터의 리턴 신호를 수신한다(202).
그리고, 거리계산부(13)에서 거리측정센서(12)에서의 송/수신 신호의 시간차를 계산하여 촬상대상 피사체까지의 거리를 계산한다(203).
한편, 조도감지센서(15)를 통해 카메라 주변의 조도를 감지하여(204), 제어부(14)는 조도감지센서(15)에서 감지된 조도값과 거리계산부(13)에서 계산된 거리값을 거리/조도 이득 저장부(16)에 저장된 기준 거리/조도값과 비교하여, 조명부(17)의 밝기를 결정한다(205). 이때, 조명부(17)는 제어부(14)의 밝기 제어신호에 따라 해당 밝기로 빛을 방사한다(206). 아울러, 촬상대상 피사체까지의 거리값과 조명부(17)에서 방사되는 방사값(즉, 밝기 단계)은 화면에 표시되어 사용자가 인지할 수 있도록 한다(207).
상기와 같은 본 발명은, 주위의 밝기(조도)에 따라 조명장치를 자동으로 제어함에 있어서 주변의 조도 뿐만 아니라 피사체와의 거리를 반영하여 보다 정확하고 미세하게 조명장치를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 대상물(촬상대상 피사체)까지의 거리 측정이 가능하므로, 자동차 주차시 카메라 모드(사진촬영모드)로 전환함으로써 자동차 후방 주차시의 알림 기능으로서도 활용할 수 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.
상기한 바와 같은 본 발명은, 주위의 밝기(조도)에 따라 조명장치를 자동으로 제어함에 있어서, 거리측정센서를 이용하여 피사체와의 거리를 측정하여 거리에 대한 정보를 조도 이득에 대응시켜 카메라가 장착된 단말기의 조명장치의 밝기를 보다 미세하게 제어함으로써, 피사체 촬상 단계에서 보다 선명한 이미지를 자동으로 얻을 수 있고, 촬상대상 피사체까지의 거리 측정이 가능하여 자동차 후방 주차시의 알림 기능으로도 활용할 수 있는 부가적인 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 카메라의 조명 제어 장치에 있어서,
    카메라 모드 상태에서, 촬상대상 피사체로 거리측정용 신호를 송신하고, 상기 촬상대상 피사체로부터의 리턴 신호를 수신하기 위한 신호 송/수신수단;
    상기 신호 송/수신수단에서의 송/수신 신호의 시간차를 계산하여 상기 촬상대상 피사체까지의 거리를 계산하기 위한 거리측정수단;
    상기 카메라 주변의 조도를 검출하기 위한 조도검출수단;
    기준 거리/조도값을 저장하고 있는 거리/조도값 저장수단;
    상기 조도검출수단에서 검출된 조도값과 상기 거리측정수단에서 측정된 거리값을 상기 거리/조도값 저장수단에 저장된 기준 거리/조도값과 비교하여, 조명수단의 밝기를 결정하기 위한 제어수단; 및
    상기 제어수단의 밝기 제어신호에 따라, 해당 밝기로 빛을 방사하는 상기 조명수단
    을 포함하는 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상대상 피사체까지의 거리값과 상기 조명수단의 방사값(밝기 단계)을 화면 표시하기 위한 화면표시수단
    을 더 포함하는 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    광전변환을 통해 상기 촬상대상 피사체의 영상을 전기적인 신호로 변환하는 촬상수단; 및
    상기 촬상대상 피사체의 영상신호를 인코딩(encoding)하기 위한 영상신호 처리수단
    을 더 포함하는 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용자의 조작에 의해 온/오프가 결정되어 상기 조명수단을 선택적으로 동작시키기 위한 스위칭수단
    을 더 포함하는 피사체와의 거리를 이용한 조명 자동 제어 장치.
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