KR20110006112A - 카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널을 포함하는 카메라에서 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치는 복수의 픽셀로 이루어진 영상 데이터로부터 픽셀을 구성하고 있는 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출하는 서브픽셀 추출부와 추출된 서브픽셀을 이용하여 주변광 휘도 값을 계산하는 주변광 휘도 계산부 및 계산된 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값과 비교하여, 백라이트를 제어하는 신호를 생성하는 백라이트 제어부를 포함한다.

Description

카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling backlight of display panel in camera system}
본 발명은 카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 영상 데이터에서 소정의 서브픽셀을 이용하여 휘도 값을 계산하고, 그 휘도 값을 이용하여 카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
카메라 시스템에서, 주변광 검출기(ambient light detector)는 매우 낮은 해상도를 가지는 단순한 단색성 센서(monochromatic)이다. 또한 주변광 검출기는 현재 카메라 모듈과는 분리되어 있다. 예를 들어, 휴렛-팻거드 랩탑 컴퓨터에서는 카메라 또는 웹캠은 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 'LCD') 패널의 상단에 설치되어 있는데 반하여, 주변광 검출기는 LCD 패널의 하단에 설치되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다. 더욱 상세하게는 이미지 캡쳐 및 주변광 검출을 하나의 카메라 시스템에서 구현하고, 일부 서브픽셀로부터 계산된 주변광 휘도 값을 이용하여 카메라 시스템에서 디스플레이 패널의 백라이트 강도 레벨 및 전원을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 디스플레이 패널을 포함하는 카메라에서 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치에 있어서, 복수의 픽셀로 이루어진 영상 데이터로부터 상기 픽셀을 구성하고 있는 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출하는 서브픽셀 추출부; 상기 추출된 서브픽셀을 이용하여 주변광 휘도 값을 계산하는 주변광 휘도 계산부; 및 상기 계산된 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값과 비교하여, 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 신호를 생성하는 백라이트 제어부를 포함한다.
상기 픽셀은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 서브픽셀로 이루어지고, 상기 서브픽셀 추출부는 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출할 수 있다.
상기 서브픽셀 추출부는 상기 영상 데이터를 소정의 영역으로 분할하고, 상기 각각의 분할된 영역으로부터 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출할 수 있다.
상기 주변광 휘도 계산부는 상기 추출된 화이트 서브픽셀을 이용하여 각각의 분할된 영역에서 주변광 휘도 값을 계산하고, 상기 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값의 평균 주변광 휘도 값을 계산할 수 있다.
상기 백라이트 제어부는 상기 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터의 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값과 비교하는 휘도 비교부; 상기 비교 결과에 기초하여 선택적으로 객체의 존재 여부를 검출하는 객체 검출부; 및 상기 검출된 객체의 존재 여부에 따라, 상기 디스플레이 패널의 백라이트 전원을 제어하는 신호를 생성하는 백라이트 전원 제어부를 포함할 수 있다.
백라이트 강도 레벨을 제어하는 디스플레이 드라이버 집적회로(DDI)를 더 포함하고, 상기 백라이트 제어부는 상기 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값이 없는 경우에는 상기 계산된 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값 및 평균 주변광 휘도 값을 저장하고, 상기 평균 주변광 휘도 값을 이용하여 상기 백라이트 강도 레벨을 제어하는 신호를 상기 디스플레이 드라이버 집적회로에 전송할 수 있다.
상기 휘도 비교부는 각각 대응되는 분할된 영역에서 이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값에서 현재 영상 데이터의 주변광 휘도 값의 변화량을 소정의 임계치와 비교하고, 상기 객체 검출부는 상기 휘도 값의 변화량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 객체의 존재 여부를 검출할 수 있다.
상기 백라이트 전원 제어부는 상기 객체 검출부가 상기 객체의 부존재를 검출한 경우에는 상기 백라이트의 전원을 오프(OFF)하는 신호를 생성하며, 상기 객체의 존재를 검출한 경우에는 상기 백라이트의 전원을 온(ON)하는 신호를 생성하고, 상기 디스플레이 드라이버 집적회로는 상기 생성된 신호들에 따라 상기 디스플레이 패널의 백라이트 전원을 온 또는 오프할 수 있다.
상기 백라이트 전원 제어부는 상기 객체 검출부가 상기 객체의 존재 여부를 검출하지 못한 경우에는 상기 백라이트 전원을 변화시키지 않고, 상기 평균 주변광 휘도 값을 상기 디스플레이 드라이버 집적회로에 전송하고, 상기 디스플레이 드라이버 집적회로는 상기 평균 주변광 휘도 값을 이용하여 백라이트 강도 레벨을 제어할 수 있다.
상기 화이트 서브픽셀 추출부, 주변광 휘도 계산부 및 백라이트 제어부는 상기 이미지 센서에 구현될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 디스플레이 패널을 포함하는 카메라에서 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 방법에 있어서, 캡쳐된 영상 데이터로부터 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출하는 단계; 상기 추출된 서브픽셀을 이용하여 주변광(ambient light) 휘도 값을 계산하는 단계; 상기 계산된 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 백라이트를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 서브픽셀은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 서브픽셀 중에서 화이트 서브픽셀일 수 있다.
상기 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출하는 단계는 상기 영상 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 단계; 및 상기 각각의 분할된 영역으로부터 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 주변광 휘도 값을 계산하는 단계는 상기 추출된 화이트 서브픽셀을 이 용하여 각각의 분할된 영역에서 주변광 휘도 값을 계산하는 단계; 및 상기 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값의 평균 주변광 휘도 값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 주변광 휘도 값을 비교하는 단계는 상기 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터의 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값과 비교하는 단계를 포함하고, 상기 백라이트를 제어하는 단계는 상기 비교된 결과에 기초하여 선택적으로 객체의 존재 여부를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 객체의 존재 여부에 따라, 상기 디스플레이 패널의 백라이트 전원을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 백라이트를 제어하는 단계는 상기 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값이 없는 경우에는 상기 계산된 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값 및 평균 주변광 휘도 값을 저장하는 단계; 및 상기 평균 주변광 휘도 값을 이용하여 상기 백라이트 강도 레벨을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터의 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값과 비교하는 단계는 각각 대응되는 분할된 영역에서 이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값에서 현재 영상 데이터의 주변광 휘도 값의 변화량을 소정의 임계치와 비교하는 단계를 포함하고, 상기 객체의 존재 여부를 검출하는 단계는 상기 휘도 값의 변화량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 객체의 존재 여부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 백라이트 전원을 제어하는 단계는 상기 객체의 부존재가 검출되는 경우 에는 상기 백라이트 전원을 오프(OFF)하는 단계; 및 상기 객체의 존재가 검출되는 경우에는 상기 백라이트 전원을 온(ON)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 백라이트 전원을 제어하는 단계는 상기 객체의 존재 또는 부존재가 검출되지 않는 경우에는 상기 평균 주변광 휘도 값을 이용하여 상기 백라이트 강도 레벨을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 경우, 아이들 모드에서는 영상 데이터로부터 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출하기 때문에, 감소된 리드-아웃 주파수에 따라 카메라 시스템의 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 경우, 아이들 모드에서 영상 데이터에서 추출된 일부 서브픽셀로부터 계산된 주변광 휘도 값을 이용하여 카메라 시스템에서 디스플레이 패널 백라이트의 강도 레벨 및 전원이 자동적으로 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 경우, 이미지 캡쳐 및 주변광 검출을 하나의 카메라 시스템에서 구현될 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 시스템의 블록다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 카메라 시스템은 카메라 모드 결정부(110), 클럭 발생기(120), 이미지 센서(130), 전처리 및 컬러 보간부(140), 후처리부(150), 자동 노출부/자동 화이트 밸런스부(160), 디스플레이 드라이버 집적회로(170), 디스플레이 패널(180) 및 백라이트 제어장치(190)을 포함하며, 백라이트 제어장치(190)는 서브픽셀 추출부(191), 주변광 휘도 계산부(192) 및 백라이트 제어부(193)를 포함한다.
카메라 시스템은 예를 들어, 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 웹캠 등이 있다. 일반적으로 임베디드 디스플레이 카메라 시스템이면 제한은 없다. 디스플레이 패널(180)의 예로는 0LED 디스플레이(0rganic Light Emitting Diode display; 또는 유기EL 디스플레이(organic electroluminescence display)라고도 불리기도 한다.), FED(Field Emission Display; 전계 방출 디스플레이), LCD(Liquid Crystal Display; 액정표시장치), PDP(Plasma Display Panel; 플라즈마 디스플레이) 등이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 LCD가 바람직하다. 본 발명에서는 백라이트를 도면에 도시하지 않았지만, 디스플레이 패널에 포함되는 것으로 가정한다. 백라이트는 디스플레이 패널 뒤에서 빛을 내는 발광체 부분으로, 디스플레이 패널의 가독성을 높이기 위하여 사용되는 것이다. 현재, 백라이트의 종류에는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; 'CCFL'), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; 'EEFL'), 발광다이오드(Luminescent Diode; 'LED'), 평판형 형광램프(Flat Fluorescent Lamp; 'FFL') 등이 있다.
도 1을 참조하면, 카메라 모드 결정부(110)는 포토-테이킹 모드(Photo-taking mode) 및 아이들 모드(Idle mode)의 두 가지의 모드 중 어느 하나를 결정한다. 따라서, 카메라 시스템은 포토-테이킹 모드 또는 아이들 모드로 작동된다. 도 1에서, 실선은 카메라 시스템이 포토-테이킹 모드로 작동되는 것을 나타내며, 점선은 아이들 모드로 작동되는 것을 나타낸다.
먼저, 포토-테이킹 모드인 경우 카메라 시스템의 작동에 대해서 설명하기로 한다. 포토-테이킹 모드는 카메라가 작동하는 일반적인 모드, 즉, 카메라가 온(ON)되어 있으며, 비디오 또는 이미지를 캡쳐할 수 있는 상태를 의미한다.
이미지 센서(130)는 빛에 반응하는 반도체의 성질을 이용하여 이미지를 찍어내는 장치를 의미한다. 통상적으로 자연계에 존재하는 피사체의 각 부분은 빛의 밝기 및 파장 등이 서로 다르므로, 이미지 센서는 렌즈를 통해 빛의 밝기 및 파장 등에 의해 얻어진 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이러한 이미지 센서의 대표적인 것으로, 전하결합소자(Charge Coupled Device; 'CCD') 이미지 센서와 상보성 금속 산화막 반도체(Complimentary Metal Oxide Semiconductor; 'CMOS') 이미지 센서가 있다. 이미지 센서(130)에서 출력되는 영상 데이터, 즉, 씬(Scene)은 M*n 개의 이미지 픽셀 어레이로 구성된다. 씬은 카메라의 뷰잉 필드를 의미하며, 복수의 픽셀로 구성되어 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 픽셀은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 서브픽셀로 이루어져 있다. 다만, 본 발명에 있어서, 픽셀은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 서브픽셀을 가지는 구조에만 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있다. 이미지 센 서(130)는 클럭 발생기(120)에서 제공되는 타이밍 신호에 의하여 동작한다. 이미지 센서(130)는 이 타이밍 신호에 의하여 광 신호를 받아들이는 시간 등을 제어될 수 있다.
전처리 및 컬러 보간부(140)는 이미지 센서(130)로부터 영상 데이터, 예를 들어, 로데이터인 Raw RGBW 신호를 입력받아서 칼라 보간(Interpolation)을 수행하고, 컬러 보간된 영상 데이터에 대한 전처리 과정을 수행한다.
후처리부(150)는 전처리된 RGB 신호를 입력받아서, 후처리된 RGB 신호 및 휘도 성분(Y)과 색도 성분(Cb,Cr)을 출력한다. 상기 Y 신호는 출력 신호의 휘도 성분에 해당하며, 상기 Cb, Cr 신호는 출력 신호의 색도 성분에 해당한다.
후처리된 데이터는 디스플레이 드라이버 집적회로(Display Driver IC, 이하 'DDI'라고 칭함; 170)를 거쳐, 디스플레이 패널(180)에 출력된다.
카메라가 포토-테이킹 모드인 경우, 자동 노출부/자동 화이트 밸런스부(160)는 주변광 휘도 값(ambient light luminance value)을 계산하고, DDI(170)는 주변광 휘도(L_amb)를 이용하여 디스플레이 패널(180)의 백라이트 레벨을 제어한다.
이하에서는, 아이들 모드인 경우 카메라 시스템의 작동에 대해서 설명하기로 한다. 아이들 모드는 카메라 또는 이미지 센서(130)가 스탠바이(standby) 또는 아이들 상태인 것을 의미하며, 일반적으로, 카메라가 이미지 캡쳐를 위하여 완전하게 작동하지 않는 것을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 전처리 및 컬러 보간부(140), 후처리부(150) 및 자동 노출부/자동 화이트 밸런스부(160)는 아이들 모드 에서는 작동하지 않는다. 아이들 모드일 경우, 씬은 이미지 센서에서 초당 1프레임 검출될 수 있다.
백라이트 제어장치(190)는 이미지 센서(130)로부터 RGBW 서브픽셀을 구성하고 있는 소정의 서브픽셀 신호를 수신한다. 서브픽셀 추출부(191)는 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출한다. 서브픽셀 추출부(191)는 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀 중 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출한다. 예를 들어, 그린 서브픽셀의 일부만을 추출하거나, 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출한다. 또한, 화이트 서브픽셀이 없는 경우, 즉, 이미지 센서(130)가 RGB 서브픽셀을 구성하고 있는 경우에는 레드, 그린, 블루 서브픽셀 중 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 서브픽셀 추출부(191)는 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출한다. 아이들 모드에서는 높은 정확도를 필요로 하지 않기 때문에, 서브픽셀 추출부(191)는 주변광 레벨을 측정하기 위하여 모든 화이트 픽셀을 읽을 필요는 없다. 이 경우, 클럭 생성부(120)는 포토-테이킹 모드일 때보다 감소된 주파수의 클럭을 출력한다. 이렇게, 리드-아웃 주파수를 감소시킴으로써 카메라 시스템의 전력 소모를 줄일 수 있다. 추출하는 화이트 서브픽셀의 수는 실험적으로 구할 수 있다. 또한, 이 실시예에서 RGBW 이미지 센서에 제한되지 않으며, 다른 픽셀 구조의 경우에도 적용될 수 있다.
주변광 휘도 계산부(192)는 추출된 화이트 서브픽셀을 이용하여 주변광 휘도를 계산한다. 소정의 픽셀을 이용하여 주변광 휘도 값을 계산하는 것은 일반적인 공지 기술에 의한 것이므로 설명을 생략하기로 한다. 그 후에 주변광 휘도 계산 부(192)는 계산된 주변광 휘도 값을 백라이트 제어부(193)로 전송한다.
백라이트 제어부(193)는 주변광 휘도 계산부(192)로부터 수신한 주변광 휘도 값을 소정의 버퍼에 저장된 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값과 비교한다. 그 후에, 비교한 결과에 따른 백라이트를 제어하는 신호를 생성하여 DDI(170)로 전송한다. DDI(170)는 전송된 제어 신호에 따라, 디스플레이 패널(190)의 백라이트를 제어한다. 예를 들어, DDI(170)는 주변광 상태가 더욱 밝은 경우에는 백라이트 레벨 강도를 증가시키고, 반대로 주변광 상태가 더욱 흐릿한 경우에는 백라이트 레벨 강도를 감소시킨다.
도 2는 아이들 모드에서의 백라이트 제어장치를 구체적으로 표현한 블록다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 제어장치는 서브픽셀 추출부(210), 주변광 휘도 계산부(220), 휘도 저장부(230), 휘도 비교부(240), 객체 검출부(250) 및 백라이트 전원 제어부(260)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 서브픽셀 추출부(210)는 이미지 센서로부터 수신한 씬을 소정의 영역으로 분할한다. 그 후에, 각각의 분할된 영역에서 RGBW 픽셀을 구성하고 있는 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출한다. 예를 들어, i*j(i 및 j는 1보다 큰 정수)로 영역이 분할된 경우, 추출되는 화이트 픽셀의 수는 i를 j로 곱한 수보다 작다.
도 3은 영상 데이터의 픽셀 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 씬(300)의 픽셀 배열은 3*3으로 되어 있다. 즉, 씬(300)이 3*3 영역으로 분할된 것이다. 각각의 분할된 영역에는 네 개의 픽셀이 존재한다. 하나의 픽셀(301)에는 각각 한 개의 레드, 그린, 블루 및 화이트 서브픽셀이 존재한다. 서브픽셀 추출부(210)는 각각의 분할된 영역에서 전체 화이트 픽셀이 아닌 2개의 화이트 서브픽셀(도면에는 음영으로 표시되어 있다)만을 추출한다. 단지, 2개의 화이트 서브픽셀의 수는 예시일 뿐, 화이트 서브픽셀 전체가 아니면 그 수에 제한은 없다.
주변광 휘도 계산부(220)는 서브픽셀 추출부(210)로부터 추출된 화이트 서브픽셀을 이용하여 각각의 분할된 영역에서 주변광 휘도 값을 계산한다. 또한, 계산된 주변광 휘도를 이용하여 전체 영역에서의 평균 주변광 휘도 값을 계산한다.
도 4a는 현재 씬의 픽셀 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4a는 씬이 i*j(i=4, j=4) 영역으로 분할된 것이다. 도 4a에서 괄호 안의 숫자는 해당 분할된 영역에서의 화이트 서브픽셀을 이용하여 계산된 주변광 휘도 값들이다. 평균 주변광 휘도 값은 위에서 계산된 주변광 휘도 값들의 평균값을 의미한다. 즉, 도 4a를 참조하면, 평균 주변광 휘도 값의 식은 다음과 같다.
Figure 112009042481721-PAT00001
i는 분할된 영역의 행의 개수이며, j는 분할된 영역의 열의 개수이며, L은 휘도 값을 나타낸다. 따라서, 도 4a에서의 평균 주변광 휘도 값은 (0+1+2+0+1+6+8+2+0+5+8+1+0+0+0+1)/16=35/16가 된다.
휘도 저장부(230)는 이전 씬의 각각의 영역에서의 주변광 휘도 값을 저장하고 있다. 현재 씬의 주변광 휘도 값이 시퀀스적으로 휘도 저장부(230)에 저장된다.
휘도 비교부(240)는 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값을 휘도 저장부(230)에 저장되어 있는 이전 씬의 각각의 영역에서의 주변광 휘도 값과 비교한다. 상세하게는, 휘도 비교부(240)는 각각 대응되는 분할된 영역에서 이전 씬의 주변광 휘도 값에서 현재 씬의 주변광 휘도 값의 변화량을 소정의 임계치와 비교한다. 주변광 휘도 값의 변화량을 나타내는 수학식은 다음과 같다.
Figure 112009042481721-PAT00002
L'ij는 이전 씬에서의 각각의 영역의 주변광 휘도를 나타낸다.
도 4b는 이전 씬의 픽셀 배열의 예시를 나타내는 도면이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 주변광 휘도 값의 변화량은 (0+0+1+0+0+3+3+0-1+4+4+0+0-1+0+0)=13이 된다. 소정의 임계치는 제조사마다의 디스플레이 패널의 특성이나 실험에 근거한다. 만약, 주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 미만인 경우에는 백라이트 전원의 변화가 없다. 또한, 주변광 휘도 값이 저장되어 있지 않은 경우에는 휘도 비교부(240)는 현재 씬의 평균 주변광 휘도 값을 DDI(270)에 전송한다. DDI(270)는 평균 주변광 휘도 값을 이용하여 디스플레이 패널의 백라이트 강도 레벨을 제어한다.
객체 검출부(250)는 주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 이상인 경우에는 객체(object)의 존재 여부를 검출한다. 객체 검출부(250)는 주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 이상인 경우에는 객체가 이전 씬에 존재하다가 현재 씬에서는 사라지거나(예를 들어, 객체인 사용자가 카메라의 시계를 벗어난 경우), 이전 씬에 없다가 현재 씬에서는 존재하는 것(예를 들어, 객체인 사용자가 카메라의 시계에 들어온 경우), 즉, 객체의 존재 상태의 변화를 검출할 수가 있다. 예를 들어, 도 4a 및 4b를 참조하면, 다른 주위의 영역보다 영역 6, 7, 10, 11에서 주변광 휘도 값의 변화량이 매우 크다. 이것은 객체가 영역 6, 7, 10, 11에 존재하다가 사라지거나, 또는 없다가 존재하는 것을 의미한다. 다른 주위 영역보다 소정의 연결된 영역에서, 휘도 값의 변화가 큰 경우에는 객체의 존재/부존재 여부가 검출될 수 있다. 어떤 특정 영역의 휘도 값의 변화에 제한되는 것이 아니라, 전체 영역에서의 주변광 휘도 값의 변화로써도 객체의 존재/부존재 여부가 검출될 수 있다.
백라이트 전원 제어부(260)는 객체 검출부(250)가 객체의 부존재를 검출한 경우에는 백라이트의 전원을 오프(OFF)하는 신호를 생성하며, 객체의 존재를 검출한 경우에는 백라이트의 전원을 온(ON)하는 신호를 생성한다. 더욱 상세하게는, 객체의 존재 여부의 변화는 백라이트의 이전 상태에 의하여 결정된다. 객체 검출부(250)가 주변광 휘도 값의 변화로써 객체의 존재 또는 부존재를 검출할 수 있는 경우, 즉, 다른 주위 영역보다 소정의 연결된 영역에서, 큰 휘도 값의 변화가 있는 경우, 백라이트 전원의 이전 상태에 의하여 객체의 존재 여부의 변화가 결정된다. 백라이트 전원이 온되어 있는 상태인 경우에는, 객체가 존재하다가 현재 부존재하 는 것으로 인식하여, 백라이트 전원 제어부(260)는 백라이트 전원을 오프하는 신호를 생성한다. 또한, 백라이트 전원이 오프되어 있는 상태인 경우에는, 객체가 부존재하다가 현재 존재하는 것으로 인식하여 백라이트 전원 제어부(260)는 백라이트 전원을 온하는 신호를 생성한다. 만약, 주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 이상이지만, 객체 검출부(250)가 객체의 존재 또는 부존재를 검출할 수 없는 경우에는 백라이트 전원의 변화는 없고, 현재 씬의 평균 주변광 휘도 값을 DDI(270)로 전송하고, DDI(270)는 상기 평균 주변광 휘도 값을 이용하여 백라이트 강도 레벨을 제어한다.
DDI(270)는 백라이트 전원 제어부(260)에서 생성된 전원 오프 신호를 수신하는 경우에는 백라이트의 전원을 오프하고, 전원 온 신호를 수신하는 경우에는 백라이트의 전원을 온한다.
상기 백라이트 제어장치는 이미지 센서 또는 DDI에 구현될 수 있다.
도 5는 아이들 모드에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 소정의 영역으로 분할된 영상 데이터로부터 소정의 서브픽셀 일부만을 추출한다(501단계). 카메라 시스템의 이미지 센서로부터 RGBW 서브픽셀을 구성하고 있는 소정의 서브픽셀 신호가 수신된다. 그 후, 소정의 서브픽셀의 일부만이 추출된다. 레드, 그린, 블루, 화이트 서브픽셀 중 소정의 서브픽셀의 일부만이 추출된다. 예를 들어, 그린 서브픽셀의 일부만이 추출되거나, 화이트 서브픽셀의 일부만이 추출된다. 또한, 화이트 서브픽셀이 없는 경우, 즉, 이미지 센서 가 RGB 서브픽셀을 구성하고 있는 경우에는, 레드, 그린, 블루 서브픽셀 중 소정의 서브픽셀의 일부만이 추출될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 화이트 서브픽셀의 일부만이 추출된다. 예를 들어, i*j(i 및 j는 1보다 큰 정수)로 영역이 분할된 경우, 추출되는 화이트 픽셀의 수는 i를 j로 곱한 수보다 작다. 아이들 모드에서는 높은 정확도를 필요로 하지 않기 때문에, 모든 화이트 픽셀을 읽어 주변광 레벨을 측정할 필요는 없다. 이 경우, 리드-아웃 주파수가 감소됨으로써 카메라 시스템의 전력 소모는 줄어든다. 추출하는 화이트 서브픽셀의 수는 실험적으로 구할 수 있다.
다음으로, 추출된 화이트 서브픽셀의 일부만을 이용하여, 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값 및 전체 영역의 평균 주변광 휘도 값이 계산된다(502단계).
다음으로, 이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값이 저장되어있는지 확인한다(503단계). 저장되어 있는 경우에는 505단계로 이동하고, 저장되어 있지 아니한 경우에는 504단계로 이동한다.
이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값이 저장되어 있지 아니한 경우, 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값 및 전체 영역의 평균 주변광 휘도 값이 저장된다(504단계). 그 후에, 평균 주변광 휘도 값에 따라 백라이트 강도 레벨이 결정된다(512단계).
이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값이 저장되어 있는 경우, 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값을 저장되어 있는 이전 영상 데이터의 각각의 영역에서의 주변광 휘도 값과 비교된다(505단계). 더욱 상세하게는, 각각 대응되는 분할된 영역에서 이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값에서 현재 영상 데이터의 주변광 휘도 값의 변화량과 소정의 임계치가 비교된다. 소정의 임계치는 제조사마다의 디스플레이 패널의 특성이나 실험에 근거한다. 주변광 휘도 값의 변화량이 소정의 임계치보다 작은 경우에는 506단계로 이동하고, 주변광 휘도 값의 변화량이 소정의 임계치보다 큰 경우에는 507, 509 또는 511단계로 이동한다.
주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 미만인 경우에는 백라이트 전원의 변화가 없다(506단계).
주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 이상인 경우에는 객체의 존재 여부가 검출된다. 더욱 상세하게는, 주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 이상인 경우에는 객체가 이전 영상 데이터에 존재하다가 현재 영상 데이터에서는 사라지는 경우(예를 들어, 객체인 사용자가 카메라의 시계를 벗어난 경우; 507단계), 이전 영상 데이터에 없다가 현재 영상 데이터에서는 존재하는 경우(예를 들어, 객체인 사용자가 카메라의 시계에 들어온 경우; 509단계), 즉, 객체의 존재 상태의 변화가 검출될 수가 있다.
예를 들어, 분할된 소정의 영역에서 다른 주위의 영역보다 주변광 휘도 값의 변화량이 매우 큰 경우에는, 객체가 분할된 소정의 영역에 존재하다가 사라지거나, 또는 없다가 존재하는 것을 의미한다. 다른 주위 영역보다 소정의 연결된 영역에서, 휘도 값의 변화가 큰 경우에는 객체의 존재/부존재 여부가 검출될 수 있다. 어떤 특정 영역의 휘도 값의 변화에 제한되는 것이 아니라, 전체 영역에서의 주변광 휘도 값의 변화로써도 객체의 존재/부존재 여부가 검출될 수 있다.
객체의 부존재가 검출된 경우에는 백라이트의 전원을 오프(OFF)하며(508단계), 객체의 존재가 검출된 경우에는 백라이트의 전원을 온(ON)한다(510단계). 더욱 상세하게는, 객체의 존재 여부의 변화는 백라이트의 이전 상태에 의하여 결정된다. 주변광 휘도 값의 변화로써 객체의 존재 또는 부존재가 검출될 수 있는 경우, 즉, 다른 주위 영역보다 소정의 연결된 영역에서, 큰 휘도 값의 변화가 있는 경우, 백라이트 전원의 이전 상태에 의하여 객체의 존재 여부의 변화가 결정된다. 백라이트 전원이 온되어 있는 상태인 경우에는, 객체가 존재하다가 현재 부존재하는 것으로 인식되어, 백라이트 전원이 오프된다. 또한, 백라이트 전원이 오프되어 있는 상태인 경우에는, 객체가 부존재하다가 현재 존재하는 것으로 인식되어 백라이트 전원은 온된다. 만약, 주변광 휘도 값의 변화량이 임계치 이상이지만, 객체 검출부(250)가 객체의 존재 또는 부존재를 검출할 수 없는 경우(511단계)에는 백라이트 전원의 변화는 없고, 현재 영상 데이터의 평균 주변광 휘도 값을 기초로 하여 백라이트 강도 레벨이 제어된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으 로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 시스템의 블록다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 2는 아이들 모드에서의 백라이트 제어장치를 구체적으로 표현한 블록다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 3은 씬의 픽셀 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4a는 현재 씬의 픽셀 배열의 예시를 나타내고, 도 4b는 이전 씬의 픽셀 배열의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 아이들 모드에서 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.

Claims (10)

  1. 디스플레이 패널을 포함하는 카메라에서 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 장치에 있어서,
    복수의 픽셀로 이루어진 영상 데이터로부터 상기 픽셀을 구성하고 있는 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출하는 서브픽셀 추출부;
    상기 추출된 서브픽셀을 이용하여 주변광 휘도 값을 계산하는 주변광 휘도 계산부; 및
    상기 계산된 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값과 비교하여, 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 신호를 생성하는 백라이트 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 서브픽셀로 이루어지고,
    상기 서브픽셀 추출부는 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 서브픽셀 추출부는 상기 영상 데이터를 소정의 영역으로 분할하고, 상 기 각각의 분할된 영역으로부터 화이트 서브픽셀의 일부만을 추출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주변광 휘도 계산부는 상기 추출된 화이트 서브픽셀을 이용하여 각각의 분할된 영역에서 주변광 휘도 값을 계산하고, 상기 각각의 분할된 영역에서의 주변광 휘도 값의 평균 주변광 휘도 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 백라이트 제어부는 상기 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터의 분할된 영역에서의 각각의 주변광 휘도 값과 비교하는 휘도 비교부;
    상기 비교 결과에 기초하여 선택적으로 객체의 존재 여부를 검출하는 객체 검출부; 및
    상기 검출된 객체의 존재 여부에 따라, 상기 디스플레이 패널의 백라이트 전원을 제어하는 신호를 생성하는 백라이트 전원 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 휘도 비교부는 각각 대응되는 분할된 영역에서 이전 영상 데이터의 주변광 휘도 값에서 현재 영상 데이터의 주변광 휘도 값의 변화량을 소정의 임계치와 비교하고,
    상기 객체 검출부는 상기 휘도 값의 변화량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 객체의 존재 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 백라이트 전원 제어부는 상기 객체 검출부가 상기 객체의 부존재를 검출한 경우에는 상기 백라이트의 전원을 오프(OFF)하는 신호를 생성하며, 상기 객체의 존재를 검출한 경우에는 상기 백라이트의 전원을 온(ON)하는 하는 신호를 생성하고,
    상기 생성된 신호들에 따라 디스플레이 패널의 백라이트 전원을 온 또는 오프하는 디스플레이 드라이버 집적회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브픽셀 추출부, 주변광 휘도 계산부 및 백라이트 제어부는 상기 카메라 시스템에 포함된 이미지 센서에 구현되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 장치.
  9. 디스플레이 패널을 포함하는 카메라에서 상기 디스플레이 패널의 백라이트를 제어하는 방법에 있어서,
    캡쳐된 영상 데이터로부터 소정의 서브픽셀의 일부만을 추출하는 단계;
    상기 추출된 서브픽셀을 이용하여 주변광(ambient light) 휘도 값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 주변광 휘도 값을 이전 영상 데이터에서의 주변광 휘도 값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여, 상기 백라이트를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 백라이트 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 서브픽셀은 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 화이트(W) 서브픽셀 중에서 화이트 서브픽셀인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 백라이트 제어 방법.
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