KR20200072845A - Mobile terminal and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휴대용 단말기 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 단말기의 전면에 실장된 전면 카메라로부터 조도 정보를 효율적으로 측정하는 방법을 제시함으로써, 휴대용 단말의 조도센서를 전면 카메라에 통합할 수 있는 휴대용 단말기 및 그 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a portable terminal and a method of driving the same, and more specifically, by providing a method for efficiently measuring illumination information from a front camera mounted on the front of the portable terminal, the illumination sensor of the portable terminal can be integrated into the front camera. It relates to a portable terminal and a method for driving the same.
반도체 기술과 디스플레이 기술 등의 발전에 힘입어 최근 휴대용 단말기는 Full Screen Display로 진화하고 있다. Thanks to advances in semiconductor technology and display technology, portable terminals have recently evolved into full screen displays.
한편, 휴대용 단말기 전면에 실장된 전면 카메라, 근접 센서, 조도 센서는 광학 방식이므로 불투명한 부분인 디스플레이 Active 영역에는 배치가 불가능하다. 그 결과, 광학기기인 전면 카메라, 근접 센서, 조도 센서의 배치를 위한 공간인 Bezel 영역이 존재하게 되고, 이는 Full Screen Display를 구현하는데 장애가 된다. Meanwhile, the front camera, proximity sensor, and illuminance sensor mounted on the front of the portable terminal cannot be placed in the display active area, which is an opaque part because it is an optical method. As a result, there is a Bezel area, which is a space for the arrangement of the front camera, proximity sensor, and illuminance sensor, which is an optical device, which is a obstacle to realizing a full screen display.
이를 극복하기 위한 방법으로서, 불투명한 부분인 디스플레이 Active 영역에 투과율을 확보하기 위한 홀(Hole)을 구성하고 Bezel에 배치된 광학기기를 홀 영역에 배치하여 Bezel 영역을 축소하는 방법이 있다. As a method for overcoming this, there is a method of constructing a hole for securing transmittance in the display active area, which is an opaque part, and reducing the bezel area by arranging optical devices disposed in the bezel in the hole area.
그러나 전면 카메라, 근접 센서, 조도 센서를 배치하기 위하여 3개 이상의 홀이 필요하거나 홀 사이즈가 크게 되는 문제점이 존재한다.However, three or more holes are required to arrange the front camera, proximity sensor, and illuminance sensor, or there is a problem in that the hole size becomes large.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-mentioned background technology is technical information acquired by the inventor for the derivation of the present invention or acquired in the derivation process of the present invention, and is not necessarily a known technology disclosed to the general public before filing the present invention.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 휴대용 단말기에 실장된 전면 카메라에 조도 센서 기능을 통합하는 방법을 제시함으로써, 홀 개수 또는 홀 사이즈를 최소화하여 휴대용 단말기의 Full Screen Display를 구현하는데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and by presenting a method of integrating an illuminance sensor function in a front camera mounted on a portable terminal, to realize a full screen display of the portable terminal by minimizing the number of holes or the size of the hole. There is a purpose.
전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 다음과 같은 특징이 있는 실시예를 가진다.As a means for solving the above-described problems, the present invention has an embodiment with the following features.
본 발명은, 휴대용 단말기의 전면 방향의 피사체를 촬영하는 전면 카메라; 상기 전면 카메라에서 출력되는 디지털 감지영상신호를 신호 처리하는 이미지 신호 처리부; 및 상기 전면 카메라의 동작 모드를 조도측정 모드 또는 카메라 모드로 결정하고, 조도측정 모드 시에는 상기 이미지 신호 처리부로부터 영상 신호를 수신하여 조도정보를 추출하는 중앙처리부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention, the front camera for photographing a subject in the front direction of the portable terminal; An image signal processing unit for processing the digital sensing image signal output from the front camera; And a central processing unit for determining an operation mode of the front camera as an illumination measurement mode or a camera mode, and receiving an image signal from the image signal processing unit to extract illumination information in the illumination measurement mode; It characterized in that it comprises.
상기 전면 카메라는 수광된 빛을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하고, 조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부는 상기 이미지 센서의 일부 영역을 선택하여 구동하는 것을 특징으로 한다.The front camera includes an image sensor that converts the received light into an electrical signal, and in the illuminance measurement mode, the central processing unit selects and drives a part of the image sensor.
조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부가 선택하여 구동하는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역은 녹색 광을 감지하는 G(green) 픽셀만으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the illuminance measurement mode, the partial area of the image sensor selected and driven by the central processing unit is characterized in that it consists of only G (green) pixels that sense green light.
또한, 조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부가 선택하여 구동하는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역은 G 픽셀의 일부로 구성된 것을 특징으로 한다.Also, in the illumination measurement mode, the partial region of the image sensor selected and driven by the central processing unit is configured as a part of G pixels.
또한, 상기 휴대용 단말기는 휴대용 단말기의 기울기 정보를 검출하는 기울기 측정 센서를 포함하고, 상기 중앙처리부는 상기 기울기 측정 센서로부터 수신한 상기 휴대용 단말기의 기울기 정보를 활용하여 상기 이미지 센서에 빛이 집중되는 영역을 선택하여 구동하는 것을 특징으로 한다. In addition, the portable terminal includes a tilt measurement sensor that detects tilt information of the portable terminal, and the central processing unit utilizes tilt information of the portable terminal received from the tilt measurement sensor to concentrate light on the image sensor. Characterized in that to drive by selecting.
또한, 조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 동시에 구동하는 것을 특징으로 한다.Also, in the illuminance measurement mode, the central processing unit may simultaneously drive pixels selected as the partial region of the image sensor.
또한, 조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 한다.Also, in the illuminance measurement mode, the central processing unit sequentially drives pixels selected as the partial region of the image sensor.
또한, 본 발명은, 휴대용 단말기의 전면 방향의 피사체를 촬영하는 전면 카메라가 조도측정 모드 또는 카메라 모드로 동작하는 휴대용 단말기의 구동 방법에 있어서, 상기 전면 카메라가 조도측정 모드로 동작될 경우, 상기 조도측정 모드 동작조건으로 휴대용 단말기의 전면 카메라를 세팅하는 단계; 상기 조도측정 모드 동작조건하에서 전면 카메라로 촬영하여 디지털 감지영상신호를 생성하는 감지영상신호 생성 단계; 및 상기 디지털 감지영상신호로부터 조도에 대한 정보를 추출하는 조도 정보 추출 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, in a driving method of a portable terminal in which the front camera photographing an object in the front direction of the portable terminal operates in the illumination measurement mode or the camera mode, when the front camera is operated in the illumination measurement mode, the illuminance Setting a front camera of the portable terminal as a measurement mode operation condition; A detection image signal generation step of generating a digital detection image signal by taking a picture with a front camera under the illumination measurement mode operation condition; And an illuminance information extraction step of extracting information about illuminance from the digital sensing image signal. It characterized in that it comprises.
상기 감지영상신호 생성 단계는 복수의 픽셀(pixel) 그룹이 2차원 매트릭스 형태로 배열된 이미지 센서를 구동하는데 있어서, 이미지 센서의 일부 영역을 선택하여 구동하는 것을 특징으로 한다.In the sensing image signal generating step, when driving an image sensor in which a plurality of pixel groups are arranged in a two-dimensional matrix form, a part of the image sensor is selected and driven.
상기 감지영상신호 생성 단계는 휴대용 단말기의 기울기 정보를 검출하는 기울기 측정 단계; 및 휴대용 단말기의 기울기 정보를 활용하여 이미지 센서에 빛이 집중되는 영역을 선택하여 구동하는 선택 구동단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The detecting image signal generating step includes a tilt measuring step of detecting tilt information of the portable terminal; And a selection driving step of selecting and driving an area where light is concentrated on the image sensor by using the tilt information of the portable terminal. It characterized in that it comprises.
상기 감지영상신호 생성 단계는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 동시에 또는 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 한다.The sensing image signal generating step is characterized in that the pixels selected as the partial regions of the image sensor are driven simultaneously or sequentially.
본 발명은 휴대용 단말기에 실장된 전면 카메라에 조도 센서 기능을 통합하는 방법을 제시함으로써, 홀 개수 또는 홀 사이즈를 최소화할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect of minimizing the number of holes or the size of holes by presenting a method of integrating the illuminance sensor function in a front camera mounted on a portable terminal.
또한, 본 발명은 이미지 센서의 일부 영역을 선택하여 구동함으로써, 이미지 센서가 디지털 감지영상신호를 생성하는 시간 및 신호처리 시간을 단축하고 전력소모를 감소시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by selecting and driving a partial area of the image sensor, the image sensor has an effect of shortening the time for generating a digital sensing image signal and signal processing time and reducing power consumption.
또한, 본 발명은 휴대용 단말기의 기울어진 각도 정보를 활용하여 이미지 센서에 빛이 집중되는 영역을 선택하여 구동함으로써, 조도측정의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of increasing the accuracy of the illuminance measurement by selecting and driving an area in which light is concentrated in the image sensor by using the inclined angle information of the portable terminal.
또한, 본 발명은 이미지 센서의 일부 영역으로 선택된 픽셀을 동시에 구동함으로써, 이미지 센서가 디지털 감지영상신호를 생성하는 시간 및 신호처리 시간을 단축시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of shortening the time for the image sensor to generate the digital sensing image signal and the signal processing time by simultaneously driving selected pixels as a partial region of the image sensor.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기에 관한 블록도
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모드에서, 픽셀 센서 어레이 영역의 모든 픽셀이 구동된 것에 관한 도면
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 조도측정 모드에서, 픽셀 센서 어레이 영역의 일부 픽셀이 구동된 것에 관한 도면
도 4는, 도 3의 다른 실시예로서, 픽셀 센서 어레이 영역의 일부 픽셀이 G 픽셀만으로 이루어져 구동된 것에 관한 도면
도 5a 내지 (c)는, 도 4의 다른 실시예로서, 픽셀 선택 영역을 순차적으로 구동하는 것에 관한 도면
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기에 관한 블록도
도 7은, 전면 카메라에 빛이 수직으로 입사하는 것에 관한 도면
도 8은, 휴대용 단말기의 기울기가 도 7의 상태인 경우에, 픽셀 센서 어레이 영역의 중앙부분 픽셀이 구동된 것에 관한 도면
도 9는, 전면 카메라가 좌측으로 기울어져 빛이 기울어진 각도로 입사하는 것에 관한 도면
도 10은, 휴대용 단말기의 기울기가 도 9의 상태인 경우에, 픽셀 센서 어레이 영역의 좌측부분 픽셀이 구동된 것에 관한 도면
도 11은, 전면 카메라가 우측으로 기울어져 빛이 기울어진 각도로 입사하는 것에 관한 도면
도 12는, 휴대용 단말기의 기울기가 도 11의 상태인 경우에, 픽셀 센서 어레이 영역의 우측부분 픽셀이 구동된 것에 관한 도면
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 휴대용 단말기의 구동방법에 관한 순서도1 is a block diagram of a portable terminal according to an embodiment of the present invention
FIG. 2 is a diagram for driving all pixels in a pixel sensor array area in a camera mode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating that some pixels of a pixel sensor array region are driven in an illuminance measurement mode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is another embodiment of FIG. 3, in which some pixels in the pixel sensor array area are driven by only G pixels.
5A to 5C are other embodiments of FIG. 4, which are sequentially driving pixel selection areas;
6 is a block diagram of a portable terminal according to another embodiment of the present invention
FIG. 7 is a view of vertically incident light on the front camera.
FIG. 8 is a diagram illustrating that a central portion of a pixel sensor array area is driven when the tilt of the portable terminal is in the state of FIG. 7.
9 is a view related to the front camera is tilted to the left and light enters at an inclined angle.
FIG. 10 is a view showing that a pixel in the left portion of the pixel sensor array area is driven when the inclination of the portable terminal is in the state of FIG. 9.
11 is a view related to the front camera is tilted to the right and the light is incident at an inclined angle.
FIG. 12 is a view showing that pixels in the right portion of the pixel sensor array area are driven when the inclination of the portable terminal is in the state of FIG. 11;
13 is a flowchart illustrating a method of driving a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, specific details for the practice of the present invention will be described.
휴대용 단말기Portable terminal
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기에 관한 블록도이다. 1 is a block diagram of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 전면 카메라는 중앙처리부의 제어 하에서 선택적으로 카메라 모드 또는 조도 센서 모드로 동작할 수 있다.The front camera of the present invention can selectively operate in the camera mode or the illumination sensor mode under the control of the central processing unit.
카메라 모드에서는 통상의 휴대용 단말기에서의 전면 카메라의 구동과 동일하다.In the camera mode, it is the same as driving the front camera in a conventional portable terminal.
반면에, 조도 센서 모드에서는, 전면 카메라의 이미지 센서에서 일부 픽셀(pixel)로 이루어진 서브 그룹의 픽셀만을 구동하는데 특징이 있다. 그리고, 서브 그룹의 픽셀이 생성한 디지털 감지영상신호로부터 조도 정보를 추출한다. 조도 정보를 측정하는데 있어서, 이미지 센서를 구성하는 모든 픽셀에서의 디지털 감지영상신호가 필요한 것은 아니므로, 일부 픽셀만을 구동하여 조도 정보를 측정하는 것이 연산 시간 및 소비전력 면에서 효율적이기 때문이다. On the other hand, in the illumination sensor mode, the image sensor of the front camera is characterized in driving only pixels of a sub-group consisting of some pixels. Then, illuminance information is extracted from the digital sensing image signal generated by the pixels of the sub-group. This is because measuring the illuminance information does not require a digital sensing image signal from all pixels constituting the image sensor, so it is efficient in terms of computation time and power consumption to measure illuminance information by driving only some pixels.
상기 휴대용 단말기는, 전면 카메라(10), 이미지 신호 처리부(20), 중앙처리부(30)를 포함한다.The portable terminal includes a
상기 전면 카메라(10)는 휴대용 단말기의 전면 방향의 피사체를 촬영하기 위한 장치로, 피사체를 전기적인 영상 신호로 변환한다. 상기 전면 카메라(10)는 피사체에서 오는 빛을 모으거나 발산시키며 피사체의 이미지를 이미지 센서로 전달하는 렌즈(미도시), 렌즈를 통과한 광신호에 포함된 적외선 성분을 차단하여 이미지 센서에서 발생하는 노이즈를 제거하는 IR 필터(미도시), 빛을 전기신호로 변환하는 이미지 센서(100)를 포함한다.The
상기 이미지 센서(100)는 CCD 센서 또는 CMOS 센서를 적용할 수 있지만, 일부 픽셀만을 선택하여 구동 제어할 수 있는 CMOS 센서로 구성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 본 발명은, 조도 센서 모드에서 전면 카메라를 구성하는 이미지 센서를 전부 구동하는 것이 아니라, 일부 픽셀을 선택하여 구동함으로써 효율적으로 조도 정보를 측정한다는데 특징이 있기 때문이다. 이하에서는 CMOS 센서를 기준으로 설명한다.The
상기 이미지 센서(100)는 수광 소자를 포함하는 단위 픽셀 들이 2차원 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 센서 어레이 영역(110), 어레이 영역을 구동하고 제어하는 수직 구동부(120)와 수평 구동부(130), 상기 수평 구동부와 수직 구동부를 제어하는 제어부(140)를 포함한다. The
상기 단위 픽셀은 수광 소자 및 수광 소자를 통해 흐르는 광전류에 따른 전압을 드레인에 발생시키는 전류-전압 변환 트랜지스터를 포함한다. 수광 소자는 빛을 흡수하여 전하를 축적할 수 있고, 축적된 전하는 트랜지스터를 통하여 외부로 출력된다. 수광 소자는 포토다이오드, 포토게이트, 포토트랜지스터 등이 될 수 있다. 상기 단위 픽셀은 화소수 만큼 2차원 매트릭스 형태로 배열된다. 설명의 편의를 위하여 이미지 센서(100)의 화소는 12 x 8로 도시하였다. 단위 픽셀 위에는 R, G, B 색상 필터들이 특정한 패턴을 가지고 배치되어 있다. RGB 패턴은 Bayer 방식으로 하나의 행은 R, G, R, G패턴이 반복되고, 다른 행은 G, B, G, B 패턴이 반복되어 배치되어 있다.The unit pixel includes a light-receiving element and a current-voltage conversion transistor that generates a voltage according to a photocurrent flowing through the light-receiving element to the drain. The light receiving element can absorb light and accumulate charge, and the accumulated charge is output to the outside through a transistor. The light receiving element may be a photodiode, a photogate, or a phototransistor. The unit pixels are arranged in a two-dimensional matrix as many as the number of pixels. For convenience of description, the pixels of the
상기 수직 구동부(120)는 픽셀 센서 어레이 영역(110)을 구성하는 단위 픽셀을 행(row)별로 구동 신호를 제공하여 행별로 제어한다. The
상기 수평 구동부(130)는 픽셀 센서 어레이 영역(110)을 구성하는 단위 픽셀을 열(column)별로 구동 신호를 제공하여 열별로 제어한다.The
상기 제어부(140)는 상기 수직 구동부(120)와 수평 구동부(130)를 제어하여, 결과적으로 픽셀 센서 어레이 영역(110)을 구성하는 단위 픽셀의 구동을 각각 제어할 수 있다.The
상기 이미지 신호 처리부(20)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC를 포함할 수 있으며, 상기 이미지 센서(100)에서 출력되는 디지털 감지영상신호의 RAW Data에 대한 화상 처리를 한다. 화상 처리에는 RGB 데이터를 YCbCr 데이터로 변환하거나, 색 보정 등이 있다. The image
상기 중앙처리부(30)는, 휴대용 단말기의 전반적인 제어를 담당한다. 구체적으로는 제어부(140)를 통하여 이미지 센서(100)의 단위 픽셀 각각의 구동을 제어하며, 이미지 신호 처리부(20)로부터 화상 처리된 영상 신호를 수신하여 조도 정보를 추출한다. 또한, 후술할 기울기 측정 센서(50)로부터 휴대용 단말기의 기울기 정보를 입력 받아 이를 활용하여 이미지 센서(100)에서 구동되는 단위 픽셀의 영역을 선택한다. The
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모드에서, 픽셀 센서 어레이 영역의 모든 픽셀이 구동된 것에 관한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for driving all pixels in a pixel sensor array area in a camera mode according to an embodiment of the present invention.
카메라 모드에서는 통상의 휴대용 단말기에서의 전면 카메라의 동작과 동일하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전면 카메라가 카메라 모드로 동작시에는 픽셀 센서 어레이 영역(110)의 모든 픽셀이 구동되고, 이미지 센서(100)는 피사체를 촬영한 영상 신호를 생성한다. 도 2에서 수직 구동부(120) 및 수평 구동부(130)와 픽셀 센서 어레이 영역(110)을 연결한 선에 표시된 화살표는 해당 픽셀의 행 또는 열에 구동신호가 인가된 것을 표현한 것이다. 이하 도면에서도 같다.In the camera mode, the operation is the same as that of the front camera in a conventional portable terminal. As illustrated in FIG. 2, when the front camera operates in the camera mode, all pixels of the pixel
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 조도측정 모드에서, 픽셀 센서 어레이 영역의 일부 픽셀이 구동된 것에 관한 도면이다. 3 is a diagram illustrating that some pixels of a pixel sensor array area are driven in an illuminance measurement mode according to an embodiment of the present invention.
전면 카메라가 조도측정 모드로 동작시에는 이미지 센서를 구성하는 픽셀 센서 어레이 영역(110)의 픽셀이 모두 구동하는 것이 아니라, 일부 영역을 선택하여 선택된 영역의 픽셀만을 구동하는데 특징이 있다. 도 3의 실시예에서는 수직 구동부(120)이 2, 3, 4 행을 구동하고, 수평 구동부(130)가 2, 5, 8, 10 열을 구동한 것을 보여준다. 구동되는 단위 픽셀을 좌표로 표현하면, 행과 열 순서로, (2,2), (2,5), (2,8), (2,10), (3,2), (3,5), (3,8), (3,10), (4,2), (4,5), (4,8), (4,10)이 되고, 총 12개의 단위 픽셀이 구동된다. When the front camera is operated in the illuminance measurement mode, not all pixels of the pixel
조도를 측정하는데 있어서, 모든 픽셀에서의 디지털 감지영상신호를 추출하여 조도를 측정하는 것은 비효율이므로, 일부 픽셀만 구동하여 조도 정보를 추출하는 것으로 충분하다. 구동된 일부 픽셀에서 출력된 디지털 감지영상신호의 RAW 데이터인 Data1 내지 Data4는 이미지 신호 처리부(20)에 전달되고, 화상 처리된 신호는 중앙처리부(30)에 전달되어 조도 정보가 추출된다.In measuring the illuminance, it is inefficient to extract the digital sensing image signal from all pixels and measure the illuminance, so it is sufficient to extract the illuminance information by driving only some pixels. The RAW data of the digitally sensed image signals output from some of the driven pixels, Data1 to Data4, are transmitted to the
도 4는, 도 3의 다른 실시예로서, 픽셀 센서 어레이 영역(110)의 일부 픽셀이 G 픽셀만으로 이루어져 구동된 것에 관한 도면이다.4 is a diagram of another embodiment of FIG. 3, in which some pixels of the pixel
도 4의 실시예에서는 수직 구동부(120)가 2, 4, 6 행을 구동하고, 수평 구동부(130)가 3, 5, 9, 11 열을 구동한 것을 보여준다. 구동되는 단위 픽셀을 좌표로 표현하면, 행과 열 순서로, (2,3), (2,5), (2,9), (2,11), (4,2), (4,5), (4,9), (4,11), (6,2), (6,5), (6,9), (6,11)이 된다. 구동되는 단위 픽셀의 수는 12개로 도 3의 경우와 동일하지만, 구동되는 픽셀이 모두 녹색광을 감지하는 G 픽셀이라는 점에 차이가 있다The embodiment of FIG. 4 shows that the
사람의 눈은 녹색 광에 가장 민감하게 반응하고 조도 센서 역시 녹색광에 해당하는 파장 영역이 525nm~560nm의 파장 대역을 사용한다. 따라서 일부 픽셀은 녹색광을 감지하는 G 픽셀만으로 선택하여 구동하는 것이 조도 정보를 추출하는데 있어서 효율적이다. 즉, 도 4의 실시예는 도 3의 실시예와 구동되는 픽셀의 개수는 동일하지만, 더 높은 정확도를 가지고 조도 정보를 추출할 수 있다. 또는 더 적은 수의 픽셀을 구동하더라도 도 3의 실시예와 동일한 정확도를 가지고 조도 정보를 추출할 수 있으므로, 전력 소모를 줄일 수 있는 장점을 가진다.The human eye is most sensitive to green light, and the illuminance sensor also uses a wavelength range of 525nm to 560nm, which corresponds to green light. Therefore, selecting and driving only some G pixels that detect green light is effective in extracting illumination information. That is, the embodiment of FIG. 4 has the same number of pixels as the embodiment of FIG. 3, but the illumination information can be extracted with higher accuracy. Alternatively, even if a smaller number of pixels are driven, the illuminance information can be extracted with the same accuracy as the embodiment of FIG. 3, thereby reducing power consumption.
또한, 제어부(140)의 제어 하에서 수직 구동부(120)는 선택된 픽셀 영역인, (2,3), (2,5), (2,9), (2,11), (4,3), (4,5), (4,9), (4,11), (6,3), (6,5), (6,9), (6,11)에 해당하는 2행, 4행, 6행을 동시 또는 순차적으로 구동할 수 있다.In addition, under the control of the
도 4는 2행, 4행, 6행이 동시에 구동된 것을 보여준다. 여기서 동시에 구동한다는 의미는, 수직 구동부(120)와 수평 구동부(130)의 제어신호를 통하여 선택된 픽셀을 동시에 동작 시키고 선택된 픽셀에서 생성되는 Raw Data를 열 단위로 동시에 추출하는 것을 의미한다. 추출된 Raw Data는 열별로 각 픽셀의 단위의 정보를 합산한 값이 될 수 있다. 조도 정보를 추출하는데 있어서 픽셀 단위의 정보가 필요한 것은 아니므로, 동시에 구동하더라도 조도 정보를 추출하는데 장애가 되지 않는다. 이와 같이 수직 구동부(120)가 2행, 4행, 6행을 동시 구동함으로써 얻는 효과는 이미지 신호 처리부(20)가 이미지 센서(100)로부터 Raw Data를 추출하는 시간을 단축할 수 있고, 또한, 이미지 신호 처리부(20)가 Raw Data를 화상 처리하는 시간 단축 및 화상 처리하는데 소비되는 소모 전력을 감소시킬 수 있는 장점이 있다4 shows that the 2nd, 4th, and 6th rows were simultaneously driven. Here, the simultaneous driving means that the selected pixels are simultaneously operated through the control signals of the
도 5a 내지 5c는, 도 4의 다른 실시예로서, 픽셀 선택 영역을 순차적으로 구동하는 것에 관한 도면이다.5A to 5C are other embodiments of FIG. 4, and are diagrams for sequentially driving a pixel selection area.
도 5a는 2행, 도 5b는 4행, 도 5c는 6행이 구동된 것을 보여준다. 수직 구동부(120)가 2행, 4행, 6행을 순차적으로 구동하는 경우에는 구동되는 단위 픽셀 별로 구분되는 Raw Data를 얻을 수 있다. 도 4의 동시 구동의 실시예와 비교하여 설명하면, 도 4에서는 3열에 해당하는 데이터를 G Data1 하나의 Raw Data로 얻었다. 이에 반하여 도 5a 내지 (c)의 순차 구동 실시예에서는, 3열에 해당하는 데이터를 단위 픽셀 별로 구분되는 Raw Data인, G Data11, G Data12, G data13 각각의 Raw Data로 얻을 수 있다 (5, 9, 11열의 경우도 같다). 이 경우 Raw Data를 추출하는 시간 및 화상 처리하는데 소요되는 시간이 증가하는 단점은 있을 수 있지만, 조도 정보 측정을 위하여 추출되는 데이터의 정확도가 높은 장점이 있다.5A shows that 2 rows,
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 단말기에 관한 블록도이다. 6 is a block diagram of a portable terminal according to another embodiment of the present invention.
기울기 측정 센서(50)는 휴대용 단말기의 기울기 정보를 검출한다. 상기 기울기 측정 센서는 자이로스코프 센서, 기울기 측정 센서, 가속도 센서, 지자기 센서, 중력 센서 중 어느 하나 또는 조합으로 형성될 수 있다.The
이미지 센서(100), 이미지 신호 처리부(20), 중앙처리부(30)는 도 1에서 전술한 바와 같다. The
도 7은 전면 카메라에 빛이 수직으로 입사하는 것에 관한 도면이고, 도 8은 휴대용 단말기의 기울기가 도 7의 상태인 경우에 픽셀 센서 어레이 영역의 중앙부분 픽셀이 구동된 것에 관한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for vertically incident light to the front camera, and FIG. 8 is a diagram for driving a central pixel of the pixel sensor array area when the inclination of the portable terminal is in the state of FIG. 7.
전술한 바와 같이, 최근 휴대용 단말기는 Full Screen Display로 진화하고 있다. 이를 위하여 불투명한 디스플레이 Active 영역(11)에 투과율을 확보하기 위한 홀(H)을 구성하고 전면 카메라는 홀(H) 영역에 배치된다. 이러한 홀(H) 구조로 인하여 이미지 센서(110)에 입사된 빛(L)이 집중되는 영역은 휴대용 단말기의 기울기 각도에 따라 달라지게 된다.As described above, portable terminals have recently evolved into full screen displays. To this end, a hole H for securing transmittance is formed in the opaque display
도 7의 실시예의 경우에는 전면 카메라에 빛이 수직으로 입사하는 경우이므로, 상대적으로 이미 센서(110)의 중앙 부분에 빛이 집중된다. 따라서 도 8에 도시된 바와 같이 구동되는 픽셀은 픽셀 어레이 영역(110)의 중앙 부분을 선택하여 구동하는 것이 바람직하다. 휴대용 단말기의 기울기 정보는 기울기 측정 센서(50)으로부터 측정되고, 측정된 기울기 정보는 중앙처리부(30)에 전달된다. 중앙처리부(30)는 휴대용 단말기의 기울기 정보를 활용하여 빛이 집중되는 영역인 픽셀 어레이 영역(110)의 중앙 부분을 선택하고, 선택된 영역이 구동되도록 제어부(140)에 명령한다.In the case of the embodiment of FIG. 7, since light is vertically incident on the front camera, light is concentrated in the central portion of the
도 9는 전면 카메라가 좌측으로 기울어져 빛이 기울어진 각도로 입사하는 것에 관한 도면이고, 도 10은 휴대용 단말기의 기울기가 도 9의 상태인 경우에, 픽셀 센서 어레이 영역의 좌측부분 픽셀이 구동된 것에 관한 도면이다.FIG. 9 is a view of the front camera tilting to the left and incident light at an inclined angle, and FIG. 10 is when the tilt of the portable terminal is in the state of FIG. 9, the pixel in the left part of the pixel sensor array area is driven It is a drawing about things.
도 9의 실시예의 경우에는 전면 카메라에 빛이 좌측으로 기울어진 각도로 입사하는 경우이므로, 상대적으로 이미 센서(110)의 좌측 부분에 빛이 집중된다. 따라서 도 10에 도시된 바와 같이 구동되는 픽셀은 픽셀 어레이 영역(110)의 좌측 부분을 선택하여 구동하는 것이 바람직하다. 좌측 부분을 선택하여 구동하는 방법은, 도 7 내지 도 8의 실시예에서 설명한 바와 같다.In the case of the embodiment of FIG. 9, since light is incident on the front camera at an angle inclined to the left, the light is already concentrated on the left portion of the
도 11은 전면 카메라가 우측으로 기울어져 빛이 기울어진 각도로 입사하는 것에 관한 도면이고, 도 12는 휴대용 단말기의 기울기가 도 11의 상태인 경우에, 픽셀 센서 어레이 영역의 우측부분 픽셀이 구동된 것에 관한 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating that the front camera is tilted to the right and incident light is tilted, and FIG. 12 is when the tilt of the portable terminal is in the state of FIG. 11, the pixel in the right portion of the pixel sensor array area is driven It is a drawing about things.
도 11의 실시예의 경우에는 전면 카메라에 빛이 우측으로 기울어진 각도로 입사하는 경우이므로, 상대적으로 이미 센서(110)의 우측 부분에 빛이 집중된다. 따라서 도 12에 도시된 바와 같이 구동되는 픽셀은 픽셀 어레이 영역(110)의 우측 부분을 선택하여 구동하는 것이 바람직하다. 우측 부분을 선택하여 구동하는 방법은, 도 7 내지 도 8의 실시예에서 설명한 바와 같다.In the case of the embodiment of FIG. 11, since light is incident on the front camera at an angle inclined to the right, light is concentrated on the right portion of the
휴대용 단말기의 구동방법How to drive a portable terminal
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 휴대용 단말기의 구동방법에 관한 순서도이다. 13 is a flowchart of a method of driving a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명인 휴대용 단말기의 전면 카메라는 중앙처리부의 제어 하에 조도측정 모드 또는 카메라 모드로 선택적으로 동작한다.As shown in Fig. 13, the front camera of the portable terminal of the present invention selectively operates in the illumination measurement mode or the camera mode under the control of the central processing unit.
여기서 조도측정 모드를 디폴트로 하여, 사용자가 카메라 모드를 명령하는 경우에만 중앙처리부가 전면 카메라를 카메라 모드로 동작시키고, 그 외에는 조도측정 모드로 동작하도록 설정할 수 있다. Here, the illuminance measurement mode is set as the default, so that the central processing unit operates the front camera in the camera mode only when the user commands the camera mode, and can be set to operate in the illuminance measurement mode otherwise.
전면 카메라가 조도측정 모드로 동작하도록 결정되어, 조도측정 모드로 동작하는 경우, 휴대용 단말기의 구동 방법은, 세팅 단계(S210), 감지영상신호 생성 단계(S220), 감지영상신호를 화상 처리하는 단계(S230), 화상 처리된 디지털 감지영상신호로부터 조도에 대한 정보를 추출하는 조도 정보 추출 단계(S240); 를 포함한다.When the front camera is determined to operate in the illuminance measurement mode and operates in the illuminance measurement mode, the driving method of the portable terminal includes a setting step (S210), a sensing image signal generation step (S220), and image processing of the sensing image signal. (S230), the illumination information extraction step of extracting information about the illumination from the image-processed digital sensing image signal (S240); It includes.
세팅 단계(S210)는, 조도측정용 동작조건으로 휴대용 단말기의 전면에 실장된 전면 카메라를 세팅하는 단계이다. 예를 들면, 주변 조도를 일관성 있게 동일한 조건에서 측정하기 위하여, 전면 카메라의 조리개, 셔터, 초점 및 촬영 주기 등의 촬영 조건을 항상 일정하게 유지하는 등, 조도측정에 적합하도록 전면 카메라를 세팅할 수 있다.The setting step S210 is a step of setting the front camera mounted on the front of the portable terminal as an operating condition for illuminance measurement. For example, in order to measure ambient light consistently under the same conditions, the front camera can be set to be suitable for illuminance measurement, such as keeping the shooting conditions such as aperture, shutter, focus, and shooting cycle of the front camera constant at all times. have.
감지영상신호 생성 단계(S220)는, 조도측정 모드 동작 조건하에서 전면 카메라로 피사체를 촬영하여 디지털 감지영상신호를 생성하는 단계이다. The sensing image signal generating step (S220) is a step of generating a digital sensing image signal by photographing a subject with a front camera under an illumination measurement mode operating condition.
전술한 바와 같이 본 발명이 조도측정 모드에서 전면 카메라가 디지털 감지영상신호를 생성하는데 있어서 특징은, 이미지 센서(100)의 일부 영역을 선택하여 구동하는 것에 있다. 또한, 이미지 센서(100)의 일부 영역은 녹색 광을 감지하는 G(green) 픽셀만으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 이미지 센서(100)의 일부 영역은 휴대용 단말기의 기울어진 각도 정보를 활용하여 이미지 센서(100)에 빛이 집중되는 영역을 선택한 것을 특징으로 한다. 또한, 이미지 센서(100)의 일부 영역으로 선택된 픽셀을 구동하는데 있어서 동시 또는 순차적으로 구동하는 것에 특징이 있다.As described above, the feature of the present invention is that the front camera generates a digital sensing image signal in the illumination measurement mode, and selects and drives a part of the
감지영상신호 처리 단계(S230)는, 이미지 신호 처리부(20)가 이미지 센서(100)에서 출력되는 디지털 감지영상신호의 RAW Data에 대한 화상 처리를 하는 단계이다.The sensing image signal processing step (S230) is a step in which the image
조도 정보 추출 단계(S240)는, 중앙처리부(30)가 이미지 신호 처리부(20)로부터 화상 처리된 영상 신호를 수신하여 조도 정보를 추출하는 단계이다.The illuminance information extraction step (S240) is a step in which the
전면 카메라가 카메라 모드로 동작하도록 결정되어, 카메라 모드로 동작하는 경우에 휴대용 단말기의 구동방법은, 통상의 휴대용 단말기가 전면 카메라를 구동하는 방법과 동일하다.When the front camera is determined to operate in the camera mode, the method of driving the portable terminal when operating in the camera mode is the same as the method of driving the front camera by a conventional portable terminal.
이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 청구범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the claims of the present invention. .
10: 전면 카메라
100: 이미지 센서
110: 픽셀 센서 어레이 영역
120: 수직 구동부
130: 수평 구동부
140: 제어부
20: 이미지 신호 처리부
30: 중앙 처리부
50: 기울기 측정 센서10: front camera
100: image sensor
110: pixel sensor array area
120: vertical drive
130: horizontal driving unit
140: control unit
20: image signal processing unit
30: central processing unit
50: tilt measurement sensor
Claims (14)
상기 전면 카메라에서 출력되는 디지털 감지영상신호를 신호 처리하는 이미지 신호 처리부; 및
상기 전면 카메라의 동작 모드를 조도측정 모드 또는 카메라 모드로 결정하고, 조도측정 모드 시에는 상기 이미지 신호 처리부로부터 영상 신호를 수신하여 조도정보를 추출하는 중앙처리부; 를 포함하는 휴대용 단말기.A front camera for photographing a subject in the front direction of the portable terminal;
An image signal processing unit for processing the digital sensing image signal output from the front camera; And
A central processing unit which determines an operation mode of the front camera as an illumination measurement mode or a camera mode, and extracts illumination information by receiving an image signal from the image signal processing unit in the illumination measurement mode; Portable terminal comprising a.
상기 전면 카메라는 수광된 빛을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하고,
조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부는 상기 이미지 센서의 일부 영역을 선택하여 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.According to claim 1,
The front camera includes an image sensor that converts the received light into an electrical signal,
In the illuminance measurement mode, the central processing unit selects and drives a partial area of the image sensor.
조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부가 선택하여 구동하는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역은 녹색 광을 감지하는 G(green) 픽셀만으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.According to claim 2,
A portable terminal, characterized in that the partial region of the image sensor selected and driven by the central processing unit in the illumination measurement mode consists of only G (green) pixels that sense green light.
조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부가 선택하여 구동하는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역은 G 픽셀의 일부로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.According to claim 3,
A portable terminal characterized in that the partial area of the image sensor selected and driven by the central processing unit in the illumination measurement mode is configured as a part of a G pixel.
상기 휴대용 단말기는 휴대용 단말기의 기울기 정보를 검출하는 기울기 측정 센서를 포함하고,
상기 중앙처리부는 상기 기울기 측정 센서로부터 수신한 상기 휴대용 단말기의 기울기 정보를 활용하여 상기 이미지 센서에 빛이 집중되는 영역을 선택하여 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.According to claim 1,
The portable terminal includes a tilt measurement sensor that detects tilt information of the portable terminal,
The central processing unit utilizes the tilt information of the portable terminal received from the tilt measurement sensor to select and drive an area where light is concentrated on the image sensor.
조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 동시에 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.According to claim 2,
In the illuminance measurement mode, the central processing unit simultaneously drives a pixel selected as the partial region of the image sensor.
조도측정 모드 시에 상기 중앙처리부는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.According to claim 2,
In the illumination measurement mode, the central processing unit sequentially drives a pixel selected as the partial region of the image sensor.
상기 전면 카메라가 조도측정 모드로 동작될 경우,
상기 조도측정 모드 동작조건으로 휴대용 단말기의 전면 카메라를 세팅하는 단계;
상기 조도측정 모드 동작조건하에서 전면 카메라로 촬영하여 디지털 감지영상신호를 생성하는 감지영상신호 생성 단계; 및
상기 디지털 감지영상신호로부터 조도에 대한 정보를 추출하는 조도 정보 추출 단계; 를 포함하는 휴대용 단말기의 구동 방법.In the driving method of a portable terminal in which the front camera photographing a subject in the front direction of the portable terminal operates in an illumination measurement mode or a camera mode,
When the front camera is operated in the illumination measurement mode,
Setting the front camera of the portable terminal as the operating condition of the illuminance measurement mode;
A detection image signal generation step of generating a digital detection image signal by taking a picture with a front camera under the illumination measurement mode operation condition; And
An illuminance information extraction step of extracting information about illuminance from the digital sensing image signal; Method of driving a portable terminal comprising a.
상기 감지영상신호 생성 단계는 복수의 픽셀(pixel) 그룹이 2차원 매트릭스 형태로 배열된 이미지 센서를 구동하는데 있어서, 이미지 센서의 일부 영역을 선택하여 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 구동 방법.The method of claim 8,
The sensing image signal generating method is a method of driving a portable terminal, wherein a plurality of pixel groups are driven by selecting a portion of an image sensor to drive an image sensor arranged in a two-dimensional matrix.
상기 이미지 센서의 상기 일부 영역은 녹색 광을 감지하는 G(green) 픽셀만으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 구동 방법.The method of claim 9,
A method of driving a portable terminal, characterized in that the partial area of the image sensor is made of only G (green) pixels that sense green light.
상기 이미지 센서의 상기 일부 영역은 G 픽셀의 일부로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 구동 방법.The method of claim 10,
A method of driving a portable terminal, characterized in that the partial region of the image sensor is configured as a part of a G pixel.
상기 감지영상신호 생성 단계는
휴대용 단말기의 기울기 정보를 검출하는 기울기 측정 단계; 및
휴대용 단말기의 기울기 정보를 활용하여 이미지 센서에 빛이 집중되는 영역을 선택하여 구동하는 선택 구동단계; 를 포함하는 휴대용 단말기의 구동 방법. The method of claim 8,
The detection image signal generation step
A tilt measurement step of detecting tilt information of the portable terminal; And
A selection driving step of selecting and driving an area where light is concentrated on the image sensor by using the tilt information of the portable terminal; Method of driving a portable terminal comprising a.
상기 감지영상신호 생성 단계는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 동시에 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 구동 방법.The method of claim 9,
The sensing image signal generating step is a method of driving a portable terminal, characterized in that driving the selected pixel to the partial region of the image sensor at the same time.
상기 감지영상신호 생성 단계는 상기 이미지 센서의 상기 일부 영역으로 선택된 픽셀을 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 구동 방법.The method of claim 9,
The sensing image signal generating step sequentially drives a selected pixel to the partial region of the image sensor.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |